Los investigadores de la UM crean el ordenador más pequeño del mundo. El anuncio de IBM de que habían producido la computadora más pequeña del mundo en marzo despertó algunas cejas en la Universidad de Michigan, sede del campeón anterior de informática diminuta.
Ahora, el equipo de Michigan se ha vuelto aún más pequeño, con un dispositivo que mide solo 0.3 mm a un lado, empequeñecido por un grano de arroz.
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ordenador más pequeño del mundo
La razón de la curiosidad es que el reclamo de IBM exige un reexamen de lo que constituye una computadora. Los sistemas anteriores, incluido el Michigan Micro Mote de 2x2x4 mm, retienen su programación y datos incluso cuando no tienen alimentación externa.
Desconecte una computadora de escritorio, y su programa y sus datos aún estarán allí cuando se reinicie una vez que la energía eléctrica haya regresado. Estos nuevos microdispositivos, de IBM y ahora de Michigan, pierden toda la programación y los datos anteriores tan pronto como pierden potencia.
"No estamos seguros si deberían llamarse computadoras o no. Es más una cuestión de opinión si tienen la funcionalidad mínima requerida ", dijo David Blaauw, profesor de ingeniería eléctrica e informática, quien dirigió el desarrollo del nuevo sistema junto con Dennis Sylvester, también profesor de ECE, y Jamie Phillips. , un profesor de Arthur F. Thurnau y profesor de ECE.
Además de la RAM y la energía fotovoltaica, los nuevos dispositivos informáticos tienen procesadores y transmisores y receptores inalámbricos. Debido a que son demasiado pequeños para tener antenas de radio convencionales, reciben y transmiten datos con luz visible. Una estación base proporciona luz para la potencia y la programación, y recibe los datos.
Uno de los grandes desafíos para hacer que una computadora sea aproximadamente 1/10 del tamaño de la de IBM era cómo funcionar a muy baja potencia cuando el embalaje del sistema tenía que ser transparente. La luz de la estación base y del LED de transmisión propio del dispositivo puede inducir corrientes en sus pequeños circuitos.
"Básicamente, tuvimos que inventar nuevas formas de abordar el diseño del circuito que sería igualmente de baja potencia, pero también podría tolerar la luz", dijo Blaauw.
Por ejemplo, eso significaba intercambiar diodos, que pueden actuar como pequeñas células solares, para condensadores conmutados.
Otro desafío fue lograr una alta precisión mientras se ejecuta en baja potencia, lo que hace que muchas de las señales eléctricas habituales (como carga, corriente y voltaje) sean más ruidosas.
Diseñado como un sensor de temperatura de precisión, el nuevo dispositivo convierte las temperaturas en intervalos de tiempo, definidos con pulsos electrónicos. Los intervalos se miden en chip contra un intervalo de tiempo constante enviado por la estación base y luego se convierten en una temperatura. Como resultado, la computadora puede informar temperaturas en regiones minúsculas, como un grupo de celdas, con un error de aproximadamente 0.1 grados Celsius.
El sistema es muy flexible y podría ser reinventado para una variedad de propósitos, pero el equipo eligió mediciones de temperatura de precisión debido a una necesidad en oncología. Su colaborador de larga data, Gary Luker, profesor de radiología e ingeniería biomédica, quiere responder preguntas sobre la temperatura en los tumores.
Algunos estudios sugieren que los tumores corren más calientes que el tejido normal, pero los datos no son lo suficientemente sólidos como para confiar en el tema. La temperatura también puede ayudar a evaluar los tratamientos contra el cáncer.
"Dado que el sensor de temperatura es pequeño y biocompatible, podemos implantarlo en un ratón y las células cancerosas crecen a su alrededor", dijo Luker. "Estamos utilizando este sensor de temperatura para investigar las variaciones en la temperatura dentro de un tumor en comparación con el tejido normal y si podemos usar los cambios de temperatura para determinar el éxito o el fracaso de la terapia".
Incluso cuando los experimentos de Luker se ejecutan, Blaauw, Sylvester y Phillips esperan con ansias los propósitos que otros encontrarán para su último dispositivo de microcomputación.
"Cuando creamos por primera vez nuestro sistema milimétrico, en realidad no sabíamos exactamente todas las cosas para las que sería útil. Pero una vez que lo publicamos, comenzamos a recibir docenas y docenas y docenas de preguntas ", dijo Blaauw.
Y ese dispositivo, el Michigan Micro Mote, puede llegar a ser la computadora más pequeña del mundo, incluso inmóvil, dependiendo de lo que la comunidad decida que son los requisitos mínimos de una computadora.
¿De qué sirve una pequeña computadora? Aplicaciones de Michigan Micro Mote:
- Detección de presión dentro del ojo para el diagnóstico de glaucoma
- Estudios de cáncer
- Monitoreo de yacimientos de aceite
- Monitoreo de procesos bioquímicos
- Vigilancia: audio y visual
- Pequeños estudios de caracol
El estudio fue presentado el 21 de junio en los Simposios de 2018 sobre Tecnología y Circuitos VLSI. El documento se titula "Un sistema de sensor inalámbrico y sin batería de 0.04 mm3 16nW con procesador Cortex-M0 + integrado y comunicación óptica para medición de temperatura celular".
El trabajo fue realizado en colaboración con Mie Fujitsu Semiconductor Ltd. Japón y Fujitsu Electronics America Inc.
Fuente: News Umich
