Создан компьютер размером с рисовое зернышко

Первая в мире электронная вычислительная машина ЭНИАК, созданная в США в 1940-х годах, весила 27 тонн и занимала просторный зал. Со временем ЭВМ стали помещаться в шкафу, затем на столе, потом в портфеле. В 21 веке электроника стала по-настоящему портативной и сегодня в кармане у многих лежит достаточно мощный компьютер. Но и это ещё не предел.

Инженеры из Мичиганского университета представили полностью автономную компьютерную систему размером всего два миллиметра, что сопоставимо с рисовым зерном. При этом она снабжена средствами ввода, вывода и хранения данных, процессором и аккумулятором, питающимся от миниатюрного солнечного элемента. Именно источник питания и является ключевым элементом, влияющим на габариты ныне существующих портативных приборов.

"В современных устройствах большую часть места занимает батарея, — говорит один из авторов работы Дэвид Блаау (David Blaauw). — Не трудно сделать маленькие чипы, но по-настоящему сложно добиться от них низкого энергопотребления. Поэтому электронная начинка может быть миниатюрной, а вот от большого аккумулятора мы пока не ушли".

В своём крошечном компьютере исследователи использовали фотоэлемент площадью один квадратный миллиметр, который непрерывно производит 20 нановатт электричества даже в помещении без прямого солнечного света. При этом в режиме ожидания энергопотребление прибора составляет всего 2 наноампера, что в миллион раз меньше обычного мобильного телефона.

Представленная модель может выполнять функцию миниатюрного сенсорного датчика, который, в зависимости от исполнения, способен реагировать на движение, изменение температуры или давления. Он имеет многослойную структуру, в которой слои обмениваются информацией через универсальный протокол под названием mBus. Входящий сигнал, полученный датчиком, обрабатывается процессором и с помощью радиоволн передаётся другим сенсорам или головному устройству.

Средства беспроводной связи и их энергопотребление является главным камнем преткновения для развития данной системы. Существующие прототипы могут обмениваться данными на расстоянии до двух метров. Чтобы передавать сигнал дальше, понадобится более мощный и большой фотоэлемент. Но зону покрытия можно существенно расширить, если объединить близкорасположенные датчики в единую сеть.

Такие приборы уже сегодня могут стать основой новых систем безопасности. Кроме того автономные микродатчики, наверняка, заинтересуют специалистов в области экологического мониторинга, медицины и систем автоматизации производства.
"Мы обнаружили, что многие люди заинтересовались этими устройствами, и именно поэтому мы сделали их модульными с возможностью замены отдельных компонентов, — объясняет Блаау. — Это ключевой аспект нашего дизайна. Если вам нужны другие функции, можно просто поменять датчик".

В скором времени исследователи собираются дополнить своё изобретение камерами, тепловизорами и другими средствами, призванными существенно расширить область применения миниатюрных компьютеров.

vesti.ru

Оставаться в курсе всех наших новостей?

<div style="border:1px; width:450px; border-color:#701c1f; background-color:#F5F5F5; font-family:Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif"><div style="float:right; text-align:right"><a href="http://polit.pro"><img src="http://polit.pro/logo.png" height="15"/></a><br /><a href="<?if()?><?else?>/_nw/259/56113575.jpg<?endif?>" class="class1"><img src="/_nw/259/56113575.jpg" width="105" border="2"></a></div><b style="font-size:13px"><span style="color:#701c1f;">09 Апреля 2015</span> - Создан компьютер размером с рисовое зернышко</b><br /><span style="font-size:11px"><a href="/news/1-0-8" title="Ещё материалы >>>" style="text-decoration:none; color:#000000"><div id="nativeroll_video_cont" style="display:none;"></div>Первая в мире электронная вычислительная машина ЭНИАК, созданная в США в 1940-х годах, весила 27 тонн и занимала просторный зал. Со временем ЭВМ стали помещаться в шкафу, затем на столе, потом в портфеле. В 21 веке электроника стала по-настоящему портативной и сегодня в кармане у многих лежит достаточно мощный компьютер. Но и это ещё не предел. <br /><br /> Инженеры из Мичиганского университета представили полностью автономную компьютерную систему размером всего два миллиметра, что сопоставимо с рисовым зерном. При этом она снабжена средствами ввода, вывода и хранения данных, процессором и аккумулятором, питающимся от миниатюрного солнечного элемента. Именно источник питания и является ключевым элементом, влияющим на габариты ныне существующих портативных приборов. <br /><br /> "В современных устройствах большую часть места занимает батарея, — говорит один из авторов работы Дэвид Блаау (David Blaauw). — Не трудно сделать маленькие чипы, но по-настоящему сложно добиться от них низкого энергопотребления. Поэтому электронная начинка может быть миниатюрной, а вот от большого аккумулятора мы пока не ушли". <br /><br /> В своём крошечном компьютере исследователи использовали фотоэлемент площадью один квадратный миллиметр, который непрерывно производит 20 нановатт электричества даже в помещении без прямого солнечного света. При этом в режиме ожидания энергопотребление прибора составляет всего 2 наноампера, что в миллион раз меньше обычного мобильного телефона. <br /><br /> Представленная модель может выполнять функцию миниатюрного сенсорного датчика, который, в зависимости от исполнения, способен реагировать на движение, изменение температуры или давления. Он имеет многослойную структуру, в которой слои обмениваются информацией через универсальный протокол под названием mBus. Входящий сигнал, полученный датчиком, обрабатывается процессором и с помощью радиоволн передаётся другим сенсорам или головному устройству. <br /><br /> Средства беспроводной связи и их энергопотребление является главным камнем преткновения для развития данной системы. Существующие прототипы могут обмениваться данными на расстоянии до двух метров. Чтобы передавать сигнал дальше, понадобится более мощный и большой фотоэлемент. Но зону покрытия можно существенно расширить, если объединить близкорасположенные датчики в единую сеть. <br /><br /> Такие приборы уже сегодня могут стать основой новых систем безопасности. Кроме того автономные микродатчики, наверняка, заинтересуют специалистов в области экологического мониторинга, медицины и систем автоматизации производства. <br /> "Мы обнаружили, что многие люди заинтересовались этими устройствами, и именно поэтому мы сделали их модульными с возможностью замены отдельных компонентов, — объясняет Блаау. — Это ключевой аспект нашего дизайна. Если вам нужны другие функции, можно просто поменять датчик". <br /><br /> В скором времени исследователи собираются дополнить своё изобретение камерами, тепловизорами и другими средствами, призванными существенно расширить область применения миниатюрных компьютеров. <br /><br /> vesti.ru
		<script>
			var container = document.getElementById('nativeroll_video_cont');

if (container) {
				var parent = container.parentElement;

if (parent) {
					const wrapper = document.createElement('div');
					wrapper.classList.add('js-teasers-wrapper');

parent.insertBefore(wrapper, container.nextSibling);
				}
			}
		</script>
	</a></span></div>