Počítač o rozměru zrnka rýže

15. duben 2015

Pracovníci Michiganské univerzity vytvořili pravděpodobně nejmenší počítač na světě, který se vejde do objemu o velikosti jednoho kubického milimetru a splňuje tak parametry pro tzv. chytrý prach. Pojmenovali ho Michigan Micro Mote (M3).

S trochou nadsázky lze říci, že toto „smítko“ je snad jediný počítač na světě, který lze omylem vdechnout. Po systémové stránce však jde o plně autonomní systém, těsně propojený se senzorem. Počítač přijímá data z okolí například pomocí teplotního nebo tlakového senzoru, je schopen je zpracovat a uložit a pak je také bezdrátově odvysílat na “základnu”, zatím až do vzdálenosti dvou metrů. Také se umí autonomně rozhodnout, co bude dále dělat, tj. vybrat si z různých alternativ.

Tak malý počítač je vhodným prostředkem pro realizaci tzv. internetu věcí, což je soustava navzájem propojených přístrojů a předmětů denní potřeby, opatřených schopnostmi výměny a zpracování informací z reálného světa. Svými základními rozměry (1 mm x 2 mm x 0,5 mm) zároveň M3 představuje první krůček do oblasti tzv. chytrého (senzorového) prachu, který umožní podrobně monitorovat prostředí kolem nás.

M3 - počítač o rozměru zrnka rýže, velikost porovnána s pěticentovou mincí

Jádrem počítače M3 je velmi malý procesor Phoenix, který má tvar tenké destičky o rozměru méně než 1 mm x 1 mm. Díky malým rozměrům je vhodnou oblastí nasazení M3 také medicína, konkrétně neinvazivní monitoring uvnitř těl pacientů.

Zdrojem energie pro M3 je zabudovaný mikropanel se slunečními články o ploše jednoho milimetru čtverečního, který dodává systému příkon 20 nanowattů. Tento zdroj poskytuje M3 dostatek energie i při nepřímém čili rozptýleném osvětlení, nemusí být tedy vystaven přímo slunci. V klidovém režimu stačí, když mikropřístrojem protéká proud o velikosti 2 nanoampéry, což je milionkrát méně než u mobilního telefonu.

Struktura počítače M3 má podobu sendviče z různých na sebe naskládaných vrstev

Struktura počítače má podobu sendviče z různých na sebe naskládaných vrstev - čipů, které plní různé funkce a které mezi sebou komunikují. Výměnou některých vrstev lze dosáhnout změny typu sbíraných dat a změny funkce. Jeden z hlavních vývojářů počítače M3 David Blaauw uvedl, že dalším cílem je prodloužit dosah rádiového spojení na 20 metrů a dosáhnout toho, aby “chytrá zrnka rýže” mezi sebou komunikovala navzájem. Zvláštností tohoto “zrnkového” počítače je také možnost jeho zásadního přeprogramování nebo resetování pomocí pulsů světelného stroboskopu.

Zdroje: Univesity of Michigan, David Blaauw, Phys.Org, CNet, From quarks to quasars

autor: Pavel Vachtl
Spustit audio