Micro Mote: nejmenší počítač na světě měří milimetry

Nejmenší počítač na světě je tak malý, že si ho snadno spletete se smítkem prachu. Obsahuje přitom solární články, baterii i bezdrátový komunikační systém.

Intel na začátku roku ukázal vlastní miniaturní počítač Curie o velikosti knoflíku, který je založen na procesoru Quark. Modul obsahuje nejen procesor a paměť, ale také baterii a bezdrátový systém a různé senzory. Je tak vhodný pro použití pro internet věcí a nositelnosti.

Na univerzitě v Michiganu ale dokázali inženýři vytvořit podle nich nejmenší počítač na světě, který je tak malý, že ho nejen sotva uvidíte, ale také ani nepoznáte, že jde o kompletní počítač.

Micro Mote M3: milimetrový kompletní počítač

Počítač Micro Mote se zkratkou M3 má velikost pouze několik milimetrů, na délku jde jen o přibližně pět milimetrů a na šířku pak kolem dvou milimetrů.

Klepněte pro větší obrázek
Porovnání velikosti Micro Mote s mincí

Technologický vývoj jde sice rychle, ale samozřejmě nelze v současné době očekávat, že v takových rozměrech vyrobíme počítač, na kterém si zahrajete GTA V. Pojem „kompletní“ počítač je v tomto případě především z pohledu funkční architektury.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek

Micro Mote tedy zvládne přijmout data, zpracovat pomocí procesoru a paměti a výsledek poslat na výstup. V případě vstupů jde o různé typy senzorů pro snímání teploty, tlaku nebo třeba i obrazu. Výstupem je pak radiový signál. V současné verzi je sice dosah jen přibližně dva metry, ve vývoji už je ale lepší model, který zvýší dosah až na dvacet metrů.

Klepněte pro větší obrázek
M3 ve verzi s teplotním senzorem a větší anténou pro větší dosah bezdrátového signálu

Pojem kompletní počítač v tomto případě zahrnuje i schopnost samostatného fungování bez připojených vodičů s napájením. Počítač má tak nejen miniaturní baterii, ale také solární články. S miniaturními rozměry je vše tak malé, že bez extrémně nízké spotřeby by to nemohlo fungovat.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek

Hlavní procesor Phoenix o velikost 915 x 915 µm2 má spotřebu v klidu jen 500 pW (pikowatt) a použité solární články s plochou 1 mm2 jsou schopné dodat 20 nW (nanowatt). Spotřeba celého počítače v klidu je 2nA (nanoamper), což je dle současných měřítek asi milionkrát méně, než vyžadují moderní mobilní telefony. Integrovaná baterie má kapacitu 2 μAh.

Klepněte pro větší obrázek
Detail verze s integrovaným obrazovým snímačem

Pokud jde o srovnání spotřeby, průměrná spotřeba jedné lidské buňky je kolem 1 pW. Micro Mote si řekne o 500 pW. Už jsme blízko.

Vícevrstvá architektura

Na obrázku složení počítače můžete vidět uspořádání všech částí, které sdílejí prostor několika milimetrů. Vše začíná u ochranné vrstvy, přes kterou prochází světlo do fotobuněk a solárních článků, které jsou napojené na baterii. Vědci používají pro spuštění speciální sekvenci blikání, pomocí kterého lze počítač i naprogramovat dle potřeby.

Klepněte pro větší obrázek
Architektura Micro Mote

Následuje část samotného procesoru s pamětí, poté napěťové stabilizační systémy pro čip a také ovládání nabíjení baterie. Poslední částí je pak systém pro bezdrátové vysílání dat a případné senzory. Všechny vrstvy mají mezi sebou komunikační rozhraní MBus.

Klepněte pro větší obrázek
Programování počítače

Použití jsou různá - v případě verze s obrazovým snímačem lze počítač použít pro snímání pohybu. Díky senzorům tlaku lze takový počítač umístit i přímo dovnitř nádoru a z dat o tlaku tak přesně a rychle zjistit, jestli léčba pomocí chemoterapie funguje, jak má. Možnosti použití jsou prostě obrovské.

Éra nanobotů pomalu přichází

Ve vývoji je dokonce ještě menší verze počítače, která bude mít celkovou velikost pod jeden milimetr. Cílem je dostat rozměry tak nízko, aby takové počítače bylo možné umístit i do vnitřku samotných buněk.

 

„Dostatečně pokročilou technologii nelze odlišit od magie.“ Arthur C. Clarke

 

Díky tomu bude možné měřit i vlastnosti uvnitř jednotlivých buněk. Je to pěkná ukázka, že už se pomalu dostáváme do období nanobotů, kteří budou putovat v našem těle a budou moci opravovat naše tělo v reálném čase. Vědeckofantastické představy se zkrátka začínají blížit k realizaci.

Otázka zní, jaká generace se dožije nesmrtelnosti?

Témata článku: Hardware, Počítače, Technologie, Bezdrátové nabíjení, Curie, Průměrná spotřeba, Bezdrátový systém, Miniaturní modul, Poslední část, Chemoterapie, GTA 4, GTA, GTA 5, Blikání, GTA V, Pěkná ukázka, Svět, Bezdrátové vysílání, Speciální anténa, Počítačový modul, Teplotní senzor, Magie

Určitě si přečtěte

Velká podzimní aktualizace Windows 10 je tady: Co přináší Fall Creators Update

Velká podzimní aktualizace Windows 10 je tady: Co přináší Fall Creators Update

** Po půl roce je tu další aktualizace Windows ** A opět přináší hlavně hromadu drobných kosmetických vylepšení ** Podívali jsme se na ty nejzajímavější

17.  10.  2017 | Jakub Čížek | 183

Budoucností Windows 10 je Fluent Design. Takto bude jednou vypadat celý systém

Budoucností Windows 10 je Fluent Design. Takto bude jednou vypadat celý systém

** Fluent Design je vzhled, do kterého postupně Microsoft převleče celý systém ** Staví na průhlednosti a velkých plochách ** Do Windows 10 se z části dostane už zítra při vydání podzimní aktualizace

16.  10.  2017 | Stanislav Janů | 155

Nejlepší optické iluze: Z toho vám půjde hlava kolem

Nejlepší optické iluze: Z toho vám půjde hlava kolem

** Mozek se nechá snadno ošálit, a to mnoha způsoby ** Podívejte se na několik nejlepších optických iluzí ** Iluze dokazují, že vnímání reality může být značně zkreslené

16.  10.  2017 | Vojtěch Malý

Tesla nestíhá, přesto propustila stovky zaměstnanců

Tesla nestíhá, přesto propustila stovky zaměstnanců

15.  10.  2017 | Markéta Mikešová | 30


Aktuální číslo časopisu Computer

Nový seriál o programování elektroniky

Otestovali jsme 17 bezdrátových sluchátek

Jak na nákup vánočních dárků ze zahraničí

4 tankové tiskárny v přímém souboji