Elkészült a világ legkisebb ‘számítógépe’

Az IBM még márciusban bejelentette, hogy elkészítették a világ legkisebb számítógépét, ezzel letaszítva a Michigan Egyetem által korábban elkészített bajnokot a trónjáról. Most viszont az egyetem mérnök csapata visszavágóra hívja az IBM-et, ugyanis elkészítettek egy új, mindössze 0,3 milliméteres – még egy rizsszem mellett is eltörpülő – számítógépet.

Az érdeklődés oka az, hogy a IBM győzelme megkérdőjelezte, hogy mit is tekintünk valójában számítógépnek. Az egyetem korábbi csúcstartó számítógépe a 2x2x4mm-es Michigan Micro Mote (mikroporszemcse) megőrizte a programjait és adatait, akkor is, amikor megszűnt a külső tápellátása. Ugyan ez történik egy hagyományos méretű asztali számítógéppel, azonban az IBM és most a Michigan legújabb mikroszámítógépe már nem képes erre – kikapcsoláskor az összes adatuk és programjuk elveszik.

“Nem tudjuk, hogy nevezhetjük e ezeket számítógépeknek. Csak vélemény kérdése, hogy rendelkeznek e a minimális szükséges funkciókkal vagy sem,” mondta David Blaauw, az egyetem elektromos és számítástechnikai mérnöki tudományok professzora és az egyetem legújabb rendszerének kifejlesztésében vállalt vezető szerepet.

A RAM és a fotovoltaikus rendszer mellet az új számítógépnek vannak processzorai és vezeték-nélküli jeladója és jelvevője is. Mivel túl kicsik ahhoz, hogy a hagyományos rádió antennákat használják ezért látható fény segítségével képesek kommunikálni más hasonló rendszerrel felszerelt eszközökkel. A számítógép számára egy bázisállomás biztosítja az áramellátást és a programozást, amíg ennek a feladata az adatok fogadása is.

A projekt legnagyobb kihívása az volt, hogy hogyan tudják megfelelően árammal ellátni a kis átlátszó számítógépet. Ez azért okozott problémákat, mivel a bázisállomásból érkező fény és a berendezés saját ledjének a fénye, áramot indukált a berendezés apró áramköreibe.

Emiatt egy teljesen újszerű megközelítést kellet a mérnököknek használnia arra, hogy megőrizzék az áramkörök tulajdonságait, amíg a fénnyel szembeni toleranciájukat emelik. Mindehhez például kapcsolt kondenzátorokra cserélték a diódákat – melyek apró napelemekként működhetnek, ha fény éri őket.

Egy másik kihívás volt az, hogy megfelelően magas pontosságot érjenek el az alacsony áramellátás mellet – ami elzajosítja az általános elektromos jeleket.

A precíziós hőmérséklet szenzornak tervezett berendezés az általa mért hőmérsékletet elektromos impulzusok formájában kifejezett időintervallumokká konvertálja, melyeket aztán a bázisállomás által visszaküldött chipen mért időintervallumokhoz viszonyít. Ennek az az eredménye, hogy a számítógép képes rendkívül kis helyen – például egy sejthalmazon – megmérni a hőmérsékletet 0,1 Celsius fokos hibahatárral.

A rendszer nagyon rugalmas, így rengeteg különböző felhasználási területre át lehet alakítani. A kutatók a precíziós hőmérsékleti szenzort azért választották példának, mivel egy ilyen berendezésre nagy szükség lenne az onkológiában. A kutatók ezért egy másik csapattal együtt, arra a kérdésre keresnek választ a berendezés segítségével, hogy hogyan alakul a rákos daganatok hőmérséklete.

Bizonyos korábbi tanulmányok szerint a daganatok melegebbek az egészséges szöveteknél, azonban a rendelkezésre álló adatokból nem lehet egyértelmű következtetéseket levonni. A kutatók abban reménykednek, hogy a mikroszámítógép segíthet választ adni a kérdésre – ami abban is segíthet, hogy informáltabb döntéseket hozzanak az orvosok a rákos betegek kezelésében.

“Mivel a hőmérséklet szenzor elég kicsi és biokompatibilis, ezért egerekbe ültethetjük őket, melyek körül ezután rákos sejtek nőhetnek,” mondta Gary Luker, a mikroszámítógépet rákkutatáshoz felhasználni kívánó kutató. “Ezeket a hőmérséklet szenzorokat arra szeretnénk használni, hogy megvizsgáljuk a hőmérsékleti különbségeket a daganaton belül szemben az egészséges szövetekkel és ezt a hőmérsékleti változást arra szeretnénk használni, hogy megállapítsuk, hogy egy adott kezelés sikerrel járt e vagy elbukott.”

Amíg a rákkutatás folyik addig a mikroszámítógépet elkészítő mérnökök sem nyugszanak, mivel a berendezés bemutatása után rengetegen jelezték hogy érdekelné őket is a technológia – az olajmezők szintjének megfigyelésén át apró csigák vizsgálatáig rengeteg mindenre fel lehet használni.

Forrás: vlsisymposium.org

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.