Самая маленькая в мире вычислительная система

На Международной конференции по твердотельной электронике и схемам (International Solid-State Circuits Conference), проходившей в Сан-Франциско в конце прошлого года, команда исследователей из отдела Электротехники и информатики Мичиганского университета представила вниманию общественности разработанную ими миниатюрную функционирующую вычислительную систему миллиметрового масштаба. И в настоящее время эта система, в состав которой входят измерительные датчики, солнечные батареи, микропроцессор, память, аккумуляторная батарея и схема системы беспроводной передачи информации, является самой маленькой в мире системой с таким достаточно богатым набором функций.

Следует отметить, что данная вычислительная система имеет узкую специализацию, с ее помощью медицинский персонал контролирует давление внутри глазного яблока больных глаукомой. Для этого чип вводится внутрь глаза пациента. В активном состоянии система потребляет всего 5.3 нановатта электрической энергии, а аккумуляторы системы заряжаются, используя энергию солнечного или искусственного света, попадающего в глаз человека.

Для полного заряда аккумуляторов системы требуется приблизительно 10 часов, проведенных человеком в среде с искусственным освещением, на прямом солнечном свету это время сокращается до 1.5 часов. Система просыпается из режима "сна" каждые 15 минут времени, выполняет измерения, сохраняет данные в памяти для дальнейшей передачи их по радиосвязи, и снова "засыпает" на 15 минут.

В настоящее время исследователи работают над расширением функций этой системы-чипа для обеспечения возможности его применения и в других областях медицины, для внутреннего контроля состояния различных частей и органов человеческого организма. Так же, ведутся работы над оптимизацией системы с целью уменьшения количества потребляемой энергии. В дальнейшем это позволит таким системам работать, не завися от солнечной энергии, а используя энергию из химических батареек миллиметрового масштаба или энергию от других генераторов, работающих от движений человека или от тепла его тела. Помимо этого разрабатывается программное обеспечение для микропроцессора системы, которое позволит реализовать протокол обмена данными p2p между подобными системами и связать множество таких систем и датчиков в единую сеть беспроводных устройств.

Если не принимать во внимание узкую специализацию этой вычислительной системы можно отметить, что потенциал применения подобных систем просто огромен, создание подобных систем является первым шагом на пути к использованию вычислительных возможностей в таких областях, где это ранее казалось чем-то из разряда научной фантастики.