Crédit :Université du Michigan
L'annonce d'IBM selon laquelle ils avaient produit le plus petit ordinateur du monde en mars a soulevé quelques sourcils à l'Université du Michigan, maison de l'ancien champion de l'informatique minuscule.
Maintenant, l'équipe du Michigan est devenue encore plus petite, avec un appareil qui ne mesure que 0,3 mm de côté, éclipsé par un grain de riz.
La raison de la curiosité est que la demande d'IBM appelle à un réexamen de ce qui constitue un ordinateur. Systèmes antérieurs, y compris le Michigan Micro Mote 2x2x4mm, conservent leur programmation et leurs données même lorsqu'ils ne sont pas alimentés en externe.
Débranchez un ordinateur de bureau, et son programme et ses données sont toujours là lorsqu'il s'initialise une fois le courant rétabli. Ces nouveaux micro-dispositifs, d'IBM et maintenant du Michigan, perdent toutes les programmations et données antérieures dès qu'elles perdent leur alimentation.
"Nous ne savons pas s'ils doivent être appelés ordinateurs ou non. C'est plus une question d'opinion s'ils ont les fonctionnalités minimales requises, " a déclaré David Blaauw, professeur de génie électrique et informatique, qui a dirigé le développement du nouveau système avec Dennis Sylvester, également professeur d'ECE, et Jamie Phillips, un Arthur F. Thurnau Professeur et professeur d'EPE.
En plus de la RAM et du photovoltaïque, les nouveaux appareils informatiques ont des processeurs et des émetteurs et récepteurs sans fil. Parce qu'ils sont trop petits pour avoir des antennes radio conventionnelles, ils reçoivent et transmettent des données avec la lumière visible. Une station de base fournit la lumière pour l'alimentation et la programmation, et il reçoit les données.
L'un des grands défis de la fabrication d'un ordinateur d'environ 1/10e de la taille de celui d'IBM était de savoir comment fonctionner à très faible puissance alors que l'emballage du système devait être transparent. La lumière de la station de base et de la propre LED de transmission de l'appareil peut induire des courants dans ses minuscules circuits.
« Nous avons essentiellement dû inventer de nouvelles façons d'aborder la conception de circuits qui seraient tout aussi peu gourmands en énergie mais pourraient également tolérer la lumière, " a déclaré Blaauw.
Par exemple, cela signifiait échanger des diodes, qui peuvent agir comme de minuscules cellules solaires, pour les condensateurs commutés.
Un autre défi consistait à atteindre une précision élevée tout en fonctionnant à faible puissance, ce qui rend bon nombre des signaux électriques habituels (comme la charge, courant et tension) plus bruyant.
Conçu comme un capteur de température de précision, le nouvel appareil convertit les températures en intervalles de temps, défini avec des impulsions électroniques. Les intervalles sont mesurés sur puce par rapport à un intervalle de temps stable envoyé par la station de base, puis convertis en une température. Par conséquent, l'ordinateur peut signaler des températures dans des régions minuscules, comme un groupe de cellules, avec une erreur d'environ 0,1 degré Celsius.
Le système est très flexible et peut être réinventé à diverses fins, mais l'équipe a choisi des mesures de température de précision en raison d'un besoin en oncologie. Leur collaborateur de longue date, Gary Luker, professeur de radiologie et de génie biomédical, veut répondre à des questions sur la température dans les tumeurs.
Certaines études suggèrent que les tumeurs sont plus chaudes que les tissus normaux, mais les données ne sont pas assez solides pour avoir confiance en la question. La température peut également aider à évaluer les traitements contre le cancer.
"Comme le capteur de température est petit et biocompatible, nous pouvons l'implanter dans une souris et des cellules cancéreuses se développent autour d'elle, " Luker a déclaré. "Nous utilisons ce capteur de température pour étudier les variations de température dans une tumeur par rapport au tissu normal et si nous pouvons utiliser les changements de température pour déterminer le succès ou l'échec du traitement."
Alors même que les expériences de Luker se déroulent, Blaauw, Sylvester et Phillips attendent avec impatience les utilisations que d'autres trouveront pour leur dernier appareil de micro-informatique.
« Quand nous avons créé notre système millimétrique pour la première fois, en fait, nous ne savions pas exactement à quoi cela servirait. Mais une fois que nous l'avons publié, nous avons commencé à recevoir des dizaines et des dizaines et des dizaines de demandes de renseignements, " a déclaré Blaauw.
Et cet appareil, le Michigan Micro Mote, peut même s'avérer être le plus petit ordinateur du monde, selon ce que la communauté décide de la configuration minimale requise pour un ordinateur.
A quoi sert un petit ordinateur ? Applications du Michigan Micro Mote :
L'étude a été présentée le 21 juin lors des symposiums 2018 sur la technologie et les circuits VLSI. L'article s'intitule "Un système de capteur sans fil et sans batterie 0,04 mm3 16nW avec processeur Cortex-M0+ intégré et communication optique pour la mesure de la température cellulaire".
