جامعة ميشيغان تقدم أصغر كمبيوتر في العالم


تم الكشف عن جهاز مصغر تم تطويره بواسطة IBM في مارس من هذا العام.

في مارس من هذا العام ، قدمت IBM أصغر حاسوب في العالم. أبعادها صغيرة بكل المقاييس - 1x1 مم فقط. تكلفة إنتاج مثل هذا النظام ، كما ذكرت ، هي فقط 10 سنتات. أداؤها صغير ويعادل تقريبًا أداء المعالجات في أوائل التسعينات من القرن الماضي.

يتضمن معالج هذا النموذج المصغر للإلكترونيات الحديثة مئات الآلاف من الترانزستورات. بالإضافة إلى المعالج ، فإن عناصره هي ذاكرة الوصول العشوائي العشوائية (RAM) ، وكاشف ضوئي (المزيد عن ذلك أدناه) وجهاز إرسال إشارة ضوئية. وفقًا لشركة IBM ، يمكن استخدام مثل هذا النظام ، من بين أمور أخرى ، لتتبع عملية شحن البضائع ، في المنازل الذكية ، والأدوية ، إلخ. كمبيوتر IBM نفسه صغير جدًا حقًا ، ولكن أصبح من المعروف مؤخرًا أن العلماء في جامعة ميشيغان أنشأوا نظامًا تكون أبعاده أصغر - فقط 0.3x0.3 ملم.

بشكل عام ، احتفظ المهندسون في جامعة ميشيغان لعدة سنوات الرقم القياسي لأنظمة الكمبيوتر المصغرة. لذا ، فإن النموذج السابق ، Michigan Mote ، تم تصنيعه بأبعاد 2x2x4 مم فقط. يحتوي هذا الجهاز على مستشعر للحركة ، ومستشعر ضغط ، وخلية ضوئية ، وراديو. تم إنشاؤه كعنصر من الأجهزة الطبية القابلة للزرع. لم يظهر فجأة ، ولكن بعد عقد من بدء العمل في مشروع لإنشاء نظام حوسبة فائقة مصغرة.

يجب أن أقول أنه كان جهاز كمبيوتر كامل ، في ذاكرته تم تخزين البرامج والبيانات حتى أثناء انقطاع التيار الكهربائي. كل شيء يشبه الكمبيوتر العادي ، والذي يمكن فصله عن الشبكة ، وهو قادر على استعادة العمل في أي وقت.

مع الأنظمة المصغرة الجديدة من IBM ونفس جامعة ميشيغان ، كل شيء ليس كذلك. بمجرد انقطاع التيار الكهربائي ، تختفي جميع البيانات . في الواقع ، يشك الخبراء فيما إذا كان يمكن تسمية هذه الأجهزة المصغرة بأجهزة الكمبيوتر. "لسنا متأكدين من أنه يمكن أن يطلق عليهم أجهزة الكمبيوتر. يقول أحد المشاركين في المشروع: "من حيث المبدأ ، يمكنك حل المشكلة إذا كنت تعرف الحد الأدنى من الوظائف".


ميتشيغان قذى صغير

من الجدير الآن شرح لماذا في مثل هذا النظام جهاز استقبال ومرسل الإشارة الضوئية. وذلك لأن الكمبيوتر صغير جدًا لتثبيت وحدة اتصال لاسلكية. لذلك ، قرر مبدعوها أن يقتصروا على نظام بصري ، يمكن أن يكون أصغر في الحجم من وحدة الراديو. من أجل أن يبدأ الجهاز في العمل ، يتم أولاً تحميل البيانات التي يتم إرسالها في شكل ضوء إليه ، ويتم تنفيذ جميع الأعمال الإضافية مع هذا الكمبيوتر وفقًا للمبدأ نفسه.

كانت إحدى المشكلات التي يجب حلها أثناء العمل على الجهاز هي كيفية تجنب التداخل في حالة عدم وجود حالة والمنمنمات العامة للجهاز. يمكن للضوء المرئي أن يثير تيارات في الدائرة ، مما قد يعطل التشغيل العادي للأداة. لكن المطورين تمكنوا من حل هذه المشكلة باستخدام تخطيط محدد للعناصر على اللوحة.

يقول ديفيد بلاو ، رئيس فريق البحث: "كان علينا في الواقع أن نبحث عن طريقة مناسبة لوضع عناصر اللوحة ، مما ساعد على تجنب إمكانية التقاطها عند التعرض لأشعة الشمس المباشرة".

تم تصميم الجهاز كمستشعر درجة حرارة دقيق يحول القراءات إلى مدة النبضات الإلكترونية. علاوة على ذلك ، تتم مقارنة القراءات مع عينات من النبضات التي ترسلها محطة القاعدة. وبالتالي ، يمكن للنظام قياس درجة الحرارة ، على سبيل المثال ، في عينة من الخلايا الحية. خطأ القياس هو 0.1 درجة مئوية. هذه الدقة مطلوبة للكشف عن الأورام السرطانية. تشير بعض بيانات الأبحاث الطبية إلى أن الأورام لديها درجة حرارة أعلى من الأنسجة السليمة التي تحيط بالسرطان.



وفقًا للمطورين ، يمكن استخدام جهاز كمبيوتر مصغر ليس فقط في علم الأورام ، ولكن أيضًا في العديد من فروع الطب الأخرى. لذلك ، يمكن أن يعمل هذا النظام كمستشعر ضغط داخل العين لتشخيص الجلوكوما. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام الجهاز المصغر كمستشعر لرصد خزانات النفط ، ومراقبة وضع تشغيل محرك السفينة أو عناصره الفردية ، ومراقبة العمليات البيوكيميائية ، والمراقبة بالفيديو والصوت ، و blockchain والعديد من المجالات الأخرى.

Source: https://habr.com/ru/post/ar415215/


All Articles