比米粒还小!迄今最小“计算”设备出炉

2018年06月26日09:02  来源:科技日报
 

据美国密歇根大学官网近日报道,该校科研人员制造出一种边长仅0.3毫米的计算设备——比一粒大米还小,在微计算方面打败了国际商用机器公司(IBM)。今年3月,IBM宣布研制出世界上最小(1×1毫米)的计算机,而最新设备大小仅为其十分之一。

不过,密歇根大学和IBM都不太确定他们的最新设备是不是真的计算机,因为这类微型设备一旦断电就会丧失所有运行程序和显示日期等数据。而此前问鼎“世界最小计算机”桂冠的“密歇根微尘”(2×2×4毫米)系统,即使在没有外部供电的情况下,也能保留其编程和数据。

最新系统开发负责人、电气和计算机工程教授戴维·布洛乌说:“我们不确定它们是否应该被称为计算机,因为它们是否具备计算机所需的最基本功能,是个见仁见智的问题。”

尽管如此,除了随机存取存储器(RAM)和光伏电池外,新计算设备还拥有处理器、无线发射器和接收器。但新设备“体型”太小,无法安装普通的无线天线,因此通过可见光来接收和传输数据。基站提供光来发电和运行程序。

研究人员指出,此类计算设备面临的最大挑战之一是,如何在系统封装必须透明的情况下以非常低的功耗运行。布洛乌说:“我们不得不发明新的电路设计方法,例如使用交换二极管,它可像微小的太阳能电池一样,用于开关电容器。”另一挑战是在低功耗运行时实现高精度,这会使许多通常的电信号(如电荷、电流和电压)的噪声更大。

该系统非常灵活,可以“改头换面”用于多种目的,但由于肿瘤学的需要,团队将其用于精确温度测量,希望厘清有关肿瘤温度的问题。一些研究表明,肿瘤的温度高于正常组织的温度,温度也可以帮助评估癌症的治疗效果。这一设备可将温度转换为电子脉冲定义的时间间隔,从而报告极小区域内(如一组细胞内)的温度,误差仅为0.1℃。(刘霞)

(责编:时宝韫(实习生)、熊旭)

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