University of Michigan stellt den kleinsten Computer der Welt vor

Ein von IBM entwickeltes Miniaturgerät wurde im März dieses Jahres vorgestellt.

Im März dieses Jahres stellte IBM den kleinsten Computer der Welt vor. Seine Abmessungen sind in jeder Hinsicht winzig - nur 1x1 mm. Die Kosten für die Herstellung eines solchen Systems betragen, wie berichtet, nur 10 Cent. Die Leistung ist gering und entspricht in etwa der Leistung von Prozessoren in den frühen 90er Jahren des letzten Jahrhunderts.

Der Prozessor dieses Miniaturmodells moderner Elektronik umfasst mehrere hunderttausend Transistoren. Neben dem Prozessor sind seine Elemente der SRAM-RAM, ein Fotodetektor (mehr dazu weiter unten) und ein Lichtsignalsender. Laut IBM kann ein solches System unter anderem verwendet werden, um den Versandprozess von Waren, in Smart Homes, in der Medizin usw. zu verfolgen. Der IBM-Computer selbst ist sehr klein, aber kürzlich wurde bekannt, dass Wissenschaftler der University of Michigan ein System entwickelt haben, dessen Abmessungen noch kleiner sind - nur 0,3 x 0,3 mm.

Im Allgemeinen hielten Ingenieure an der Universität von Michigan mehrere Jahre lang den Rekord für Miniaturcomputersysteme. Das Vorgängermodell Michigan Micro Mote wurde mit Abmessungen von nur 2 x 2 x 4 mm hergestellt. Dieses Gerät hatte einen Bewegungssensor, einen Drucksensor, eine Fotozelle und ein Radio. Es wurde als Element implantierbarer medizinischer Geräte entwickelt. Es erschien nicht plötzlich, sondern ein Jahrzehnt nach Beginn der Arbeit an einem Projekt zur Schaffung eines Super-Miniatur-Computersystems.

Ich muss sagen, dass es sich um einen vollwertigen Computer handelte, in dessen Speicher die Software und Daten auch während eines Stromausfalls gespeichert waren. Alles ist wie bei einem normalen Computer, der, wenn er vom Netzwerk getrennt ist, jederzeit in der Lage ist, die Arbeit wiederherzustellen.

Mit den neuen Miniatursystemen von IBM und derselben Universität von Michigan ist nicht alles so. Sobald das Gerät ausgeschaltet wird, verschwinden alle Daten . Tatsächlich bezweifeln Experten, ob solche Miniaturgeräte als Computer bezeichnet werden können. „Wir sind uns nicht sicher, ob sie als Computer bezeichnet werden können. Im Prinzip können Sie das Problem lösen, wenn Sie die Mindestfunktionen kennen “, sagt einer der Projektteilnehmer.


Michigan Mikromote

Nun lohnt es sich zu erklären, warum in einem solchen System Empfänger und Sender des optischen Signals sind. Dies liegt daran, dass der Computer zu klein ist, um ein drahtloses Kommunikationsmodul zu installieren. Daher haben sich die Entwickler entschlossen, sich auf ein optisches System zu beschränken, das viel kleiner sein kann als ein Funkmodul. Damit das Gerät seine Arbeit aufnehmen kann, werden zunächst Daten geladen, die in Form von Licht übertragen werden. Alle weiteren Arbeiten mit einem solchen Computer werden nach dem gleichen Prinzip ausgeführt.

Eines der Probleme, die während der Arbeit am Gerät gelöst werden mussten, war die Vermeidung von Interferenzen ohne Gehäuse und die Gesamtgröße des Geräts. Sichtbares Licht kann Ströme im Stromkreis anregen, die den normalen Betrieb des Geräts stören würden. Den Entwicklern gelang es jedoch, dieses Problem mithilfe eines bestimmten Layouts von Elementen auf der Platine zu lösen.

„Wir mussten tatsächlich nach einem geeigneten Weg suchen, um die Leiterplattenelemente auszulegen, wodurch die Möglichkeit von Tonabnehmern bei direkter Sonneneinstrahlung vermieden wurde“, sagt David Blau, Leiter des Forschungsteams.

Das Gerät wurde als Präzisionstemperatursensor konzipiert, der Messwerte in die Dauer elektronischer Impulse umwandelt. Ferner werden die Messwerte mit Abtastwerten von Impulsen verglichen, die von der Basisstation gesendet werden. So kann das System beispielsweise die Temperatur in einer Probe lebender Zellen messen. Der Messfehler beträgt 0,1 ° C. Diese Genauigkeit ist erforderlich, um Krebstumoren zu erkennen. Einige medizinische Forschungsdaten legen nahe, dass Tumore eine höhere Temperatur haben als das gesunde Gewebe, das den Krebs umgibt.



Laut den Entwicklern kann ein Miniaturcomputer nicht nur in der Onkologie, sondern auch in vielen anderen Bereichen der Medizin eingesetzt werden. Dieses System kann also als Augeninnendrucksensor für die Diagnose eines Glaukoms eingesetzt werden. Darüber hinaus kann das Miniaturgerät als Sensor zur Überwachung von Ölreservoirs, zur Überwachung des Betriebsmodus des Schiffsmotors oder seiner einzelnen Elemente, zur Überwachung biochemischer Prozesse, zur Video- und Audioüberwachung, zur Blockchain und in vielen anderen Bereichen verwendet werden.