Väikseim arvuti pealkiri. "Nutikas tolm": kuidas töötab väikseim arvuti Michigan Micro Mote

Iisraeli ettevõte CompuLab lubab läbimurret mobiili- ja arvutitehnoloogia. Fakt on see, et selle inseneridel õnnestus kõige rohkem luua väike arvuti PC maailmas. Uus toode kannab nime fit-PC2.

Selle väikese asja saab tasku pista nagu suitsupaki. Teie laual võtab fit-PC2 vähem ruumi kui CD-karp. Mida me saame öelda, kui selle mõõtmed on 101 x 115 x 27 mm.

Loojad nägid isegi spetsiaalselt ette võimaluse arvuti külge kinnitada tavaline monitor- VESA-pistikusse. Seega ei pruugi fit-PC2 üldse lauaruumi võtta. Ausalt öeldes on teda raske märgata.


Ettevõte kavatseb toota fit-PC2 mitmes konfiguratsioonis. Ühine on neile kõigile järgmised parameetrid:

- mälu 1 GB DDR2;

— DVI videoväljund eraldusvõimega kuni 1920?1080;

— integreeritud graafika kiibistik;

- standardne heli Kõrglahutus 2.0;

LAN-kaart 1000 BaseT Ethernet;

- 6 USB-pistikut;

infrapuna port;

- kaardipesa miniSD mälu;

- toide alates 12V.


Kõige odav mudel fit-PC2 maksab 245 dollarit. Selle omadused:

— Protsessor Intel Atom Z510 1,1 GHz ;

HDD: puudub. Pakub pesa 2,5-tollisele kõvaketas SATA, mida kasutaja saab ise osta ja sisestada;

- WiFi ja operatsioonisüsteem faktina puudu.


Kõige kallima mudeli fit-PC2 (399 dollarit) põhiparameetrid näevad välja erinevad:

Inteli protsessor Atom Z530 1,6 GHz;

- kõvaketas 160 GB;

— WiFi 802.11b/g;

- Operatsiooni ruum Windowsi süsteem XP Home SP3 koos installitud kodekid CyberLink PowerDVD.

Väikesel on piisavalt ressursse, et esitada videot eraldusvõimega 1920 x 1080 pikslit. Mängida saab ka fit-PC2 peal lihtsad mängud(eriti juhuslikes). Lisaks Windows XP-le installitakse fit-PC2-le Ubuntu Linux.

2009. aasta märtsis alustas Compulab prototüüpide saatmist potentsiaalsetele partneritele. Fit-PC2 seeriatootmise algust oodatakse 2009. aasta mais.

Jaotisest "Minu täitunud ennustused". Indiegogos toimub raha kogumine taskusse mahtuva miniarvuti jaoks. Sellel on tavaline Intel Atom x5-Z8300 protsessor, kuni 4 gigabaiti muutmälu ja kuni 64 gigabaiti püsivat välkmälu (saab laiendada, kasutades lisavarustust kõvaketas). Kogu selle riistvaraga on kaasas installitud Windows 10. Ainus, mis seda teistest väikestest lauaarvutitest eristab, on LCD-puuteekraani olemasolu korpusel. Kuid samal ajal saab seadme ühendada monitoriga HDMI kaudu, mis on korpusel.

Seadme mõõtmed on 134,62 x 91,44 x 20 mm, kaal 200 grammi. Selgub midagi tahvelarvuti ja lauaarvuti. Lihtsalt mõnikord on tahvelarvutiga töötamine ebamugav. Puudused fikseeritud klaviatuur hiirega või peate Windowsi all käivitama tavalist tarkvara. Ja selle asjaga saab mobiili organiseerida töökoht. Istud kodus, töötad, salvestad, võtad selle kontorisse kaasa, ühendad klaviatuuri ja hiirega monitoriga – ja jätkad tööd. Vajadusel saab sisseehitatud ekraanil kiiresti midagi ette võtta.

Teine funktsioon on võimalus lülituda kahe OS-i vahel: Android ja Windows

Hind, mida nad lubavad, on muide üsna inimlik: 100–150 dollarit, olenevalt modifikatsioonist.

Kas sa arvad, et see õnnestub?

Iisraeli ettevõte CompuLab lubab läbimurret mobiili- ja arvutitehnoloogiate vallas. Fakt on see, et selle inseneridel õnnestus luua maailma väikseim personaalarvuti. Uus toode kannab nime fit-PC2.

Selle väikese asja saab tasku pista nagu suitsupaki. Teie laual võtab fit-PC2 vähem ruumi kui CD-karp. Mida me saame öelda, kui selle mõõtmed on 101 x 115 x 27 mm.

Loojad nägid isegi spetsiaalselt ette võimaluse ühendada arvuti tavalise monitoriga - kasutades VESA-pistikut. Seega ei pruugi fit-PC2 üldse lauaruumi võtta. Ausalt öeldes on teda raske märgata.

Ettevõte kavatseb toota fit-PC2 mitmes konfiguratsioonis. Järgmised parameetrid on neile kõigile ühised:
- mälu 1 GB DDR2;
- DVI videoväljund eraldusvõimega kuni 1920×1080;
- integreeritud graafika kiibistik;
- kõrglahutusega 2.0 standardile vastav heli;
- 1000 BaseT Etherneti võrgukaarti;
- 6 USB-pistikut;
- infrapuna port;
- miniSD-mälukaartide pesa;
- toide alates 12V.

Odavaim fit-PC2 mudel maksab 245 dollarit. Selle omadused:
- Intel Atom Z510 1,1 GHz protsessor;
- Kõvaketas: puudub. Seal on pesa 2,5-tollisele SATA-kõvakettale, mille saab kasutaja ise osta ja sisestada;
- WiFi ja operatsioonisüsteem on faktina puudu.

Kõige kallima mudeli fit-PC2 (399 dollarit) põhiparameetrid näevad välja erinevad:
- Intel Atom Z530 1,6 GHz protsessor;
- Kõvaketas 160 GB;
- WiFi 802.11b/g;
- Windows XP Home SP3 operatsioonisüsteem koos installitud CyberLink PowerDVD kodekidega.

Väikesel on piisavalt ressursse, et esitada videot eraldusvõimega 1920 x 1080 pikslit. Fit-PC2-s saate mängida ka lihtsaid mänge (eriti juhuslikke). Lisaks Windows XP-le installitakse fit-PC2-le Ubuntu Linux.

Eelmise aasta märtsis alistas Google DeepMindi välja töötatud programm AlphaGo ühe neist parimad meistrid mine maailma - Lee Sedol. See mängude seeria sai indikaatoriks selle kohta, milleks närvivõrgud on võimelised. Ja neid kasutatakse ka muudes (vähem globaalsetes) rakendustes, näiteks pahavara tuvastamise või piltidel oleva teksti tõlkimise programmides.

Eeldatakse, et lähitulevikus turuväärtus tarkvara võimalusi ära kasutades sügav õppimine, ületab 1 miljardi dollari. Seetõttu kavandavad teadlased spetsiaalseid kiipe, mis selliste rakendustega hakkama saavad.

Nende hulgast paistavad silma Google, Nvidia, Qualcomm jpt.. Aga täna räägime Michigani ülikooli teadlaste arendamisest – projektist Michigan Micro Mote – ühe kuupmillimeetrise mahuga arvuti.

SoftBanki tegevjuht Masayoshi Son on oletanud, et 2035. aastaks ulatub asjade interneti vidinate arv 1 triljonini. Kuid, kaasaegsed seadmed, näiteks kaameratel, mikrofonidel, lukkudel, termostaatidel, on puudus - nad ei suuda ise teavet analüüsida, seega edastavad nad seda pidevalt pilve, raiskades energiat.

Michigani ülikooli teadlased asusid seda probleemi lahendama ning tegema asjade Interneti jaoks nutikaid ja väikeseid anduritega arvuteid.

"Raske on ette kujutada, kui palju andmeid triljon seade loob," ütleb Michigani ülikooli professor David Blaauw. "Luues väikesed, energiatõhusad andurid, mis suudavad käigu pealt analüüsida, muudame oma keskkonna turvalisemaks ja säästame elektrit."

Just energiatarbimise probleemi peab lahendama arvuti Michigan Micro Mote, mis on nii väike, et on suuruselt võrreldav riisiteraga.

Siiski on see täielikult funktsionaalne arvutussüsteem, mis on võimeline toimima nutikas andur. Näiteks kasutatakse seda silmasisese rõhu jälgimiseks.

Üllatavalt väike võimsus

Lahendus põhineb pisikesel Phoenixi protsessoril, millel on väga madal energiatarve. Phoenixi protsessor on jagatud tuumaks ja välisseadmeteks. Tuum koosneb 8-bitisest CPU-st, 52 x 40-bitisest andmete muutmälust (DMEM), 64 x 10-bitisest muutmälust (IMEM) ja 64 10-bitisest käsukirjutusmälust (IROM). samuti võimsuse juhtseade.

Välisküljel on kontrolltaimer ja temperatuuriandur, kuid nende arvule saab lisada veel 8 andurit, olenevalt vajalikust funktsionaalsusest.

Phoenixi protsessori ahel ()

Tuum ja perifeeria suhtlevad kasutades süsteemisiin, kasutades lihtsat asünkroonset protokolli. Phoenixi protsessor veedab suurema osa ajast valmisolekus. Valvekoera taimer, mis on nõrkvoolu ostsillaator, äratab protsessori ja alustab näitude töötlemise ja salvestamise protsessi temperatuuriandur. Pärast ülesande täitmist naaseb protsessor valmisolekusse ja ootab järgmist käsku – see lähenemine võib energiatarbimist tõsiselt vähendada.

CPU ja teised loogilised moodulid saab toiteallikast lahti ühendada, kui nende teenuseid pole vaja, kuid mälu (IMEM ja DMEM) ei saa, kuna see peab salvestama sinna kirjutatud andmed. Seetõttu jäävad SRAM-moodulid peamisteks energiatarbijateks. Sel põhjusel kasutavad arendajad voolulekke vähendamiseks mõeldud tehnikaid, nt. kõrge tase pinge transistori sisendites. Samal eesmärgil suurendati väravaimpulsi kestust.

Andmemälu (DMEM) arhitektuur koos SRAM-i lahtriga ()

Energiatarbimise edasiseks vähendamiseks töötab DMEM nn loendiga vaba mälu. See protsessori hallatav loend sisaldab teavet DMEM-mälus kasutatud ridade kohta. DMEM-il on 26 lülitit (igaüks ühendatud 2 reaga), mis lülitavad voolu valikuliselt välja ooterežiimis, lähtudes vaba mälu loendi olekust.

Ka arendajad on optimeerinud CPU töö IMEM-i ja DMEM-iga. IMEM-iga töötamiseks kasutatakse minimaalset komplekti põhilised käsud. Käsu pikkus on piiratud 10 bitiga, populaarsed toimingud kasutavad paindlikke adresseerimismeetodeid ja vähem populaarsed toimingud kaudseid operande. Protsessor sisaldab ka riistvara tihendamise tuge, et maksimeerida mälumahtu.

Aadressi kuvamine Virtuaalne mälu DMEM-is tehakse fikseeritud Huffmani algoritmi abil. DMEM ise jaguneb staatilisteks ja dünaamiliselt määratletud plokkideks. Iga 16 baiti virtuaalmälu saab ühe staatilise sektsioonirea. Kui mällu kirjutamine põhjustab ülevoolu, kantakse ülejääk kursori abil dünaamilisse sektsiooni.

Temperatuurianduri ahel ()

Mis puutub sisseehitatud temperatuuriandurisse, siis selle diagramm on näidatud ülaltoodud joonisel. Temperatuurist sõltumatu vooluallikas (Iref) ja vooluallikas, mille näidud varieeruvad olenevalt absoluutsest temperatuurist (Iptat), on ühendatud ringostsillaatoriga, mis muudab temperatuuriteabe impulssideks. Need signaalid suunatakse seejärel summeerimisloendurisse, mis genereerib digitaalseid andmeid. Kuna temperatuurianduri väärtust ei ole vaja pikka aega salvestada, lülitub see energia säästmiseks tühikäigul välja.

Teadlased katsetasid oma töös Phoenixi protsessorit ja leidsid, et see tarbib 297 nW tunnis. aktiivne režiim ja ainult 29,6 pW ooterežiimis.

Millest on "võileib" tehtud?

Lisaks protsessorile on Michigan Micro Mote'il mitu muud "kihti", mis täidavad oma funktsioone. Üks neist on päikesepaneelid- 1 ruutmillimeetri pindalaga päikesepatarei on võimeline tootma 20 nW võimsust.

Sektsioon Michigan Micro Mote ()

Pealegi päikesepaneelid, seade koosneb juhtmoodulist, raadiomoodulist, liidesest sensoorne süsteem, protsessor ise, aku ja toite juhtelement.

Kihid suhtlevad omavahel spetsiaalselt loodud universaalse liidese MBus abil. Sel juhul saavad teadlased lihtsalt asendada ühe kihi teisega, rakendades uut tüüpi jälitusseade. See disain vähendab oluliselt tootmiskulusid.

Tee mikrotulevikku

"Praegu töötame arvutitevahelise sõnumivahetuse tehnoloogia täiustamise nimel," ütleb Blaauw. - Seni oleme suutnud jõuda 20 meetri kaugusele. See on tõsine edasiminek, kuna seadme esimesed versioonid suutsid teavet edastada vaid 50 sentimeetrit.

Michigani teadlased demonstreerisid ISSCC konverentsil selle tehnoloogia võimalusi.

Leviala laiendamise komistuskivideks jäävad antenni suurus ja vajadus suurendada võimsust teabe edastamiseks pikkade vahemaade taha, mis mõjutab energiatarbimist.

Teadlased võtavad mikroarvuti täiustamiseks muid samme. Näiteks täiustavad nad pidevalt seadme mälu – eelmised Micro Mote’i põlvkonnad kasutasid vaid 8 kilobaiti SRAM-i, mistõttu need ei sobinud heli- ja videotöötluseks. Seetõttu varustas teadlaste meeskond uued arvutid 1 megabaidise välkmäluga.

Veelgi enam, üks neist Mikroseadmed ISSCC-s esitletud Mote pardal oli sügav õppeprotsessor. Mikrovidin osutus juhitavaks närvivõrk, tarbides vaid 288 μW. Tavaliselt nõuavad sellised ülesanded suuri mälupankasid ja arvutusvõimsus pakuvad kaasaegsed GPU-d.

Blaauw ütleb, et nende idufirma CubeWorks tegeleb juba seadmete prototüüpide loomisega ja turu-uuringutega. Teadlased loodavad, et kahe aasta pärast on olemas valvekaamerad, mis suudavad tuvastada tagaotsitava kurjategija otse mööduvate inimeste ja teiste hulgast nutiseadmed IoT maailmast.