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?

Diskuze (10) Další článek: Za útokem na GitHub stál Velký kanón - nová kyberzbraň Číny

Témata článku: Hardware, Technologie, Počítače, Bezdrátové nabíjení, Radiový signál, Chemoterapie, Svět, Poslední část, Clarke, Bezdrátový systém, Hlavní proces, Miniaturní modul, Počítačový modul, GTA, Speciální anténa, GTA 5, Teplotní senzor, Průměrná spotřeba, Nejmenší počítač, GTA V, Milimetr, Vícevrstvá architektura, Hlavní procesor, Magie, Stabilizační systém


Určitě si přečtěte

15 věcí, které umí Windows 10, ale možná o nich vůbec nevíte

15 věcí, které umí Windows 10, ale možná o nich vůbec nevíte

** Systém Windows 10 umí spoustu užitečných drobností ** O mnoha praktických funkcích pravděpodobně ani nevíte ** Poznejte užitečné tipy, které se vám mohou hodit každý den

Vladislav Kluska | 36

Apple dal do MacBooku procesor Core i9 a 4TB SSD. Ani se neptejte, co za to chce...

Apple dal do MacBooku procesor Core i9 a 4TB SSD. Ani se neptejte, co za to chce...

** Apple aktualizoval notebooky MacBook Pro, dostaly nový hardware ** Těšit se můžete na nové procesory a větší paměť ** Cena nejvybavenějšího modelu překročí 200 tisíc korun

Martin Miksa | 99

Apple: naše mapy budou nejlepší na světě. Tajně jsme na nich pracovali několik let

Apple: naše mapy budou nejlepší na světě. Tajně jsme na nich pracovali několik let

** Apple odhalil své plány na zcela nové mapy ** Několik let pracuje na nových mapách, které by měly předběhnout konkurenci ** Objeví se s příchodem iOS 12 pro vybrané státy

Karel Javůrek | 50

Nechcete platit za Total Commander? Těmito bezplatnými programy ho můžete nahradit

Nechcete platit za Total Commander? Těmito bezplatnými programy ho můžete nahradit

** Total Commander je na Windows takřka legendou ** Licence však stojí více než tisíc korun ** Našli jsme pro vás deset alternativ dostupných zdarma

Karel Kilián | 141

Rekordy počasí: V Česku to ještě jde, skutečné extrémy zažívají jinde

Rekordy počasí: V Česku to ještě jde, skutečné extrémy zažívají jinde

** Teplotní extrémy dokážou překvapit. Seznamte se s rekordy v Česku i ve světě ** Rekordní hodnoty jsou mnohdy až k neuvěření ** Zjistěte, kdy ke bylo největší horko, zima, déšť či vítr

Karel Kilián | 7


Aktuální číslo časopisu Computer

Velký test 18 bezdrátových sluchátek

Vše o přechodu na DVB-T2

Procesory AMD opět porážejí Intel

7 NVMe M.2 SSD v přímém souboji