Dünyanın en küçük bilgisayar: fotoğraf, açıklama, derecelendirme. "Akıllı Toz": En küçük bilgisayar Michigan Micro Mote, dünyanın en küçük işlemcisini nasıl düzenledi?

Geçtiğimiz yıl Mart ayında, Google Deepmind tarafından geliştirilen Alphago programı, dünyanın en iyi sihirbazlarından birini kazandı - Lee Sedol. Bu oyun serisi, nöral ağların yeteneğine sahip olanların bir göstergesi haline geldi. Ve görüntüler için kötü amaçlı yazılımları veya metin çevirisini tespit edecek programlar gibi diğer (daha az küresel) uygulamalarda uygulanırlar.

Yakın gelecekte pazarın maliyetinin yazılımDerin öğrenme olasılığı ile 1 milyar doları aşıyor. Bu nedenle araştırmacılar, bu tür uygulamalarla başa çıkabilen özel cipslerin tasarımında bulunurlar.

Bunların arasında Google, Nvidia, Qualcomm vb. Tarafından düzenlenmiştir, ancak bugün bilim adamlarınınki Michigan Üniversitesi - Michigan Mikro Mote Projesi - bir kübik milimetrede bir bilgisayarın gelişimi hakkında konuşmak istiyoruz.

SoftBank Genel Müdür Masayashi Oğul (Masayoshi Son), 2035 yılına kadar, işlerin internet araçlarının sayısı 1 trilyona ulaşacağını öne sürdü. Bununla birlikte, kameralar, mikrofonlar, kilitler, termostatlar gibi modern cihazlar bir dezavantajı vardır - bu nedenle bilgileri kendi hakkında analiz edemezler, bu nedenle sürekli olarak buluta iletir, enerji harcamaktadır.

Michigan Üniversitesi'nden araştırmacılar kendilerini bu sorunu çözme görevini belirledi ve IOT için sensörlerle akıllı ve küçük bilgisayarlar yap.

Profesör Michigan University David Blaaów (David Blaauw), "Verilerin ne kadar veri üreteceğini hayal etmek zor" diyor. - "Anında" bir analiz yapabilen küçük enerji tasarruflu sensörler yarattıktan sonra, çevremizi daha güvenli hale getirir ve elektrik tasarrufu sağlayacağız "

Michigan Micro Mote'nin bilgisayarının çözülmesi gereken güç tüketimi sorunudur, bu da pirinç taneleri ile boyutla karşılaştırılabilir olan küçüktür.

Bununla birlikte, akıllı bir sensör olarak hareket edebilen tam özellikli bir bilgi işlem sistemidir. Örneğin, göz içi basıncını izlemek için kullanılır.

Şaşırtıcı derecede düşük güç

Çözüm, çok olan küçük bir Phoenix işlemcisine dayanır. düşük güç tüketimi. Phoenix işlemcisi çekirdeğe ve çevreye ayrılmıştır. Çekirdek, 8 bitlik bir CPU, 52-40 bitlik bir bellek, rasgele erişim (DMEM), keyfi erişim (IMEM) ile 64-10 bitlik bellek (IMEM) ve 64-10-bit ROM (İROM) ile bir güç kontrol ünitesi olarak.

Peripheralia bir kontrol zamanlayıcısı ve bir sıcaklık sensörü içerir, ancak gerekli işlevselliğe bağlı olarak, numaralarına 8 sensör eklenebilir.

Phoenix () işlemci devresi

Çekirdek ve çevre birimleri, basit bir asenkron protokol kullanarak bir sistem lastiğinin yardımıyla etkileşime girer. Çoğu zaman, Phoenix işlemcisi hazır modda harcıyor. Düşük akım osilatörü olan kontrol zamanlayıcısı, "uyandırır" işlemciyi alır ve işleme işlemini başlatır ve sıcaklık sensörü okumalarını korur. Görevi tamamladıktan sonra, işlemci hazırlık moduna geri döner ve aşağıdaki komutu bekler - bu yaklaşım güç tüketimini ciddi şekilde azaltmanıza olanak sağlar.

CPU ve diğer mantıksal modüller, hizmetleri gerekli olmadığında güç kaynaklarından çıkarılabilir, ancak bellek (IMEM ve DMEM) - Hayır, çünkü içinde kaydedilen verileri saklamalıdır. Bu nedenle, SRAM modülleri enerjinin ana tüketicileri kalır. Bu nedenle, geliştiriciler, transistörlerin girişlerinde yüksek voltaj seviyesi gibi akım sızıntısını azaltmak için tasarlanmış teknikleri kullanır. Aynı amaçla, geçit darbesinin süresi arttı.

SRAM () hücresi ile veri belleği mimarisi (DMEM)

Enerji tüketimini daha da azaltmak için, DMEM adı verilen listeyle çalışır. boş hafıza. CPU tarafından yönetilen bu liste, DMEM hafızasında kullanılan satırlar hakkında bilgi içerir. DMEM, ücretsiz bellek listesinin durumu göz önüne alındığında, hazırlık modundaki akımı seçici olarak kapatan 26 anahtar vardır (2 sıraya bağlı).

Geliştiriciler ayrıca IMEM ve DMEM ile CPU işlemini optimize etmiştir. IMEM ile çalışmak için, asgari temel komut kümesi kullanılır. Komutanın uzunluğu 10 bit ile sınırlıdır, popüler işlemler esnek adresleme yöntemleri ve daha az popüler - örtülü işlenenler kullanır. Ayrıca işlemciyede bellek kapasitesini en üst düzeye çıkarmak için donanım sıkıştırma desteği vardır.

DMEM'deki sanal bellek adreslerini görüntüleme, sabit bir Huffman algoritması kullanılarak gerçekleştirilir. DMEM'in kendisi statik ve dinamik olarak tanımlanmış bloklara ayrılmıştır. Her 16 bayt sanal hafızanın bir dizi statik bölüm alır. Hafıza girişi bir taşmaya neden olursa, fazlalık işaretçi tarafından dinamik bölüme aktarılır.

Sıcaklık sensörü şeması ()

Entegre sıcaklık sensörüne gelince, şeması yukarıdaki şekilde gösterilir. Sıcaklığa bağlı akım kaynağı (IREF) ve akım kaynağı, okunakları mutlak sıcaklığa (IPTAT) göre değişen okumalar, sıcaklık bilgisini darbelere çeviren halka şeklindeki jeneratöre bağlanır. Daha sonra bu sinyaller, dijital veri üreten toplama sayacına gelir. Sıcaklık sensörünün değeri uzun süre gerekli olmadığından, enerji ek olarak, enerji tasarrufu için aksama süresi boyunca kapanır.

Çalışmalarında, bilim adamları Phoenix işlemcisini test ettiler ve Aktif Modda 297 NWS tükettiğini ve hazır modda sadece 29.6 Pvt'dir.

"Sandwich" ne yaptı

İşlemciye ek olarak, Michigan Micro Mote, işlevlerini yerine getiren birkaç "katman" var. Bunlardan biri güneş panelleridir - 1 kare milimetre alanına sahip bir güneş pili 20 NW güç üretebilir.

Michigan Micro Mote ()

Ek olarak güneş pilleriCihaz, bir kontrol modülünden, bir radyo modülü, bir sensör sistemi arayüzü, bir işlemcinin, pil ve güç kontrol maddesinden oluşur.

Katmanlar, MBus adında özel olarak tasarlanmış bir evrensel arayüz kullanarak birbirleriyle iletişim kurar. Aynı zamanda, bilim adamları yeni bir takip cihazı türünü uygulayarak katmanlardan birini başkalarına değiştirebilirler. Böyle bir tasarım, üretim maliyetini önemli ölçüde azaltır.

Mikrobideling yolu

Blaaów, "Şimdi bilgisayarlar arasındaki mesajlaşma teknolojisini geliştirmek için çalışıyoruz" diyor. - Şimdiye kadar, 20 metrelik bir mesafe elde etmeyi başardık. Bu ciddi bir gelişmedir, çünkü cihazın ilk sürümleri sadece 50 santimetre hakkında bilgi iletebiliyordu "

Fırsatlar Michigan'dan bilim adamları, ISCCC konferansında gösterdi.

Kaplama bölgesini genişletmek için tökez tökezleme taşları, antenin büyüklüğünde kalır ve enerji tüketimini etkileyen uzun mesafelere bilgi aktarma gücünü arttırma ihtiyacı.

Araştırmacılar, mikrobilgisayarın iyileştirilmesi için diğer adımlar atıyorlar. Örneğin, cihazın hafızasını sürekli iyileştirirler - önceki nesiller Mikro Mote sadece 8 kilobayt sram kullandı, bu da onları ses ve video işleme için uygun olmayan 8 kilobayt SRAM kullandı. Bu nedenle, bir bilim adamı ekibi 1 megabaytta flash belleğe sahip yeni bilgisayarlar sağladı.

Ayrıca, ISSC'de sunulan mikro mote cihazlarından biri bir giriş öğrenme işlemcisi vardı. Mikroguet, yalnızca 288 μW tüketirken sinir ağı kontrol edebildi. Tipik olarak, bu görevler, modern GPU'lar tarafından sağlanan büyük bellek bankaları ve bilgi işlem kapasiteleri gerektirir.

Blaasow, başlangıç \u200b\u200bküplerinin zaten prototipleme cihazlarında ve pazar araştırmasıyla meşgul olduğunu söylüyor. Bilim adamları, 2 yıl sonra, gözetim kameralarının, istediği suçluyu doğrudan insanların arasından ve IOT dünyasının dünyasındaki diğer akıllı cihazları hesaplayabileceklerini umuyorlar.

Küçük bilgisayarlar henüz çok popüler değildir, ancak birçok kullanıcının onları takdir edeceğinden eminim. Şahsen, daha önce küçük bilgisayarlara baktım, ancak o zaman, Windows'ta masaüstü bilgisayarını değiştirebilecek Windows'ta böyle bir mini bilgisayarın satışında değildi.

Kompakt ve evrensel olan elbette ve dizüstü bilgisayarlar var, evet değiştirebilirler sistem birimi. Ama benim için ucuz dizüstü bilgisayarlar 2 ciddi eksi var:

1. dizüstü bilgisayarlarda küçük ekran köşegen ve küçük çözünürlükte. Ekran kalitesi çok düşük, doğrudan bir açıdan sapma ile görüntü soluk.
2. düşük maliyetli dizüstü bilgisayarlarda SSD'yi koymayın ve bu hız için ciddi bir eksidir.

Tabii ki, dizüstü bilgisayar yolculuklarda değiştirilmeyecek ve kendimle aldığım bir dizüstü bilgisayar var, ama evin kullandığına, ben şahsen benim için daha iyi monitör Büyük çapraz, büyük çözünürlük ve matris ips ile. Bu nedenlerden dolayı mini bir PC seçtim.

Hepimiz sırayla, sessizden bahsediyoruz küçük bilgisayar Sistem birimini değiştirebilir:

Mini bilgisayar küçük bir kutuda geliyor,


Paket içeriği:


1 - bilgisayarın kendisi
2 - Güç Kaynağı
3 - Kablo 220V
4 - iki wi-Fi Antenleri, Sabitleme vidaları. Ayrı ayrı aynı satıcıda, VESA montajını monitöre aldım.
5 - Sabitleme vidaları
6 - VESA Sabitleme (dahil değildir, ayrıca sipariş etmek gerekir)

Gabarits.

Zaten farketmeyi başardığınız gibi, bilgisayarın boyutunu çok kompakt 14 x 11 x 3,5 cm, boyutları 3.5 boyutlarıyla karşılaştırılabilir. hard disk Masaüstü bilgisayar için:

Özellikler

Genel olarak, bu küçük bilgisayarı farklı yapılandırmalarda satın alabilirsiniz, bunlara bağlantıları aşağıda vereceğim. Şimdilik bunun hakkında konuşacağız, belirli bir örnek.

Harici konnektörler

Tüm konnektörler iki zıt uçta bulunur.
Tek taraf

• güç düğmesi düğmesi
• güç kaynağı konektörü
• 1 USB 3.0 bağlantı noktası
• 4 USB 2.0 portu

İkinci taraftan

• 2 anten konektörü
• 3.5 "Ses Çıkışı
• 3.5 "Mikrofon Bağlayıcı
• RJ-45 Ağ Adaptörü
• HDMI çıkışı
• Vga çıkışı

İçerideki ne

Mini bilgisayarın içine bakarsak, her şeyin içinde kompakt olduğunu göreceğiz. Burada bellek modülü ile 1 SO-DIMM yuvası görebilirsiniz, MSATA konektörü takılı disk SSD., Wi-Fi modülünün yerleştirildiği mini PCIe konektörü.


Ayrıca bir sabit diski bağlamak için bir SATA konektörü ve bir sabit disk için standart olmayan bir güç konektörü var. Ek bir disk bağlamaya çalışmadım, çünkü güç kablosu yoktu. Ve dürüst olmak gerekirse, bu duruma uygun olabileceğinden şüpheliyim, en azından bunun için sabitleme yok.

Soğutma

Buradaki soğutma sistemi pasif, yani, bu bilgisayarda hayranı yokVe ısı dağılımı için, nervürlü küçük bilgisayar kasası sorumludur. İşlemcinin belirtilen ısı batan gereksinimleri ile - TDP 7.5W gövdesi, ısı çıkarılmasıyla tamamen başa çıkar. Aşırı ısınma gelince, 2 ay içinde bir bilgisayara rastlamadım, asla asılmadım ve kapatmadım.

Sıcaklık, işlemciye yerleştirilen sensöre göre ölçüldü, tüm testler sırasında, yaklaşık 80 dakika. Ölçümlerden görülebileceği gibi:

• minimum sıcaklık 40 ° C'ye çıktı
• maksimum sıcaklık 50 ° C'ye kadar

Burada kritik sıcaklığa rezerv maksimumdan 50 ° C idi.

Bir fan ve klasik sabit disk eksikliği tam bir gürültü, benim için büyük bir artı.

İşletim sistemi

Bilgisayar önceden yüklenmiş İngilizce Windows 7 ile birlikte verildi, kopya lisanslı değildi. Hemen yükledim Windows 8.1 x64 sürücüleri her şeyi kurdu, yaptığım tek şey onları güncelledi.


Bu bebek işinde Linux sistemleri, canlı CD Ubuntu sorunsuz bir şekilde başlattı. Diğer tüm dağıtımların da mükemmel şekilde çalışacağını düşünüyorum.

Bilgisayar özelliklerinde, eski iyi Windows XP'yi desteklediği, ancak bu sistemi yüklemedim, bu yüzden tam olarak ne kadar doğru çalıştığını bilmiyorum ve bunu sürücülerle yapamam.

Verim

Derhal oyuncular - Bu bilgisayar sizin için değilK! Zaten grafik yazdığım gibi, işlemciye yerleştirilen Intel HD grafikleri, ne yazık ki, çekmeyecek. Ama bazı oyunlar için yeterli.

Küçük alanı kaplayacak bir bilgisayar seçerseniz, internette çalışmak, ofis uygulamalarında çalışmak, video izlemek ve müzik dinlemek, Photoshop ve diğer çalışmak için grafik editörleri - Şüphe edemezsiniz, bu bebek tüm bu görevlerle kolayca başa çıkacak!

Verimliliği test et

Performansı ölçmek için, Perfomancketest 8 testi kullanıldı, bu testte bu sitede www.passmark.com adresinde indirebilirsiniz:

• Genel top Bilgisayar 680.4-709.0.
• İşlemci sonucun Core2DUO E8400'den% 30 daha düşük olduğunu gösterdi
• Grafik, zayıf beklendiği gibi, yaklaşık 2 kat daha yavaş Radeon 6450
• Hamur hafızası ile DDR2 -% 16'yı, DDR3'ten -% 37'den fazla
• Disk Sonucu, sıradan disklerden 2,5 kat daha hızlı ve diğer SSD disklerinden% 38 daha yavaş gösterdi

Detaylı test sonuçları:
2D grafik:

3D grafikler:

İşlemci:

Hafıza:

Disk:

Son sonuç:

Elbette, birkaç kişi, dünyadaki bilgisayarlar olduğu gerçeğini, boyutlarının aşmadığını merak etti. banka kartı. Gerçek dışı olduğunu düşünüyor musun? Ve işte değil. Bu tür PC'ler var ve ayrıca onlardan biri bu yıl sunuldu. Ancak, neden "Tiny" PC'nin tüm ünlü modellerinden geçmiyorsunuz? Günümüz malzemesinde, dünyanın en küçük bilgisayarlarının ne olduğunu söyleyeceğiz. İlginç ve bilgilendirici olacaktır. Git!

YONGA.

Böylece, bugün açılıyor, C. H. I. S.'den bir bilgisayar. Bu cihaz 2015 yılında kuruldu. Bilgisayarın büyüklüğü çarpıcı - 45 x 30mm. Böylece, dünyadaki en küçük bilgisayar cüzdan, cebinde veya kibrit kutularına kolayca yerleştirilebilir.

Bilgisayar GR8 işlemcisinde çalışıyor. Saat frekansı 1 GHz'dir. Ses rasgele erişim belleği 256/512 MB ve hdd 4 GB'a kadar bir hacme sahiptir. Ayrıca yerleşik var wi-Fi modülleri Bluetooth.

C. H. I. P. P. Bir USB bağlantı noktası olan özel bir anakartla. Ayrıca harici bir monitör, klavye, fare, sütun, Ethernet kablosu da bağlayabilirsiniz.

Yaratıcılar C. H. I. P. Ayrıca, 1-2'yi bilgisayarlarına bağladığınızı da garanti eder. kablosuz gamepada, DOS'un altından tükenen birçok retro oyunda kolayca oynayabilirim. Genel olarak, "yonga", herhangi bir basit ofis çalışması için herhangi bir sorun olmadan uygundur, multimedya dosyalarını ve diğerlerini görüntüleme, çok karmaşık görevler değil.

Şu anda PC'nin maliyeti 16 dolar (1000 ruble) anakart.

Edison.

Dünyadaki ikincisi tartışılacak - Indel'den Edison. Dünyaca ünlü işlemci imalat şirketi, küçük PC'ler dünyada görünmeye başladığında bir kenara bırakılamadı ve cevaplarını vermeye karar verdi. 2014 yılında, ilk "Edison" sunumu yapıldı ve 2015 yılında kitle satışları çoktan başladı.

Bilgisayarın Intel'ten boyutu, "yonga" - 35 x 25 mm'den daha küçüktür. Kurulun böyle küçük bir parçasına göndermeyi ne idare ettiniz? Evet, aslında, tüm standart set: 500 MHz frekansı olan 2 SilverMont çekirdekli işlemci, sürücü için 4 GB bellek, 1 GB RAM ve Wi-Fi ve Bluetooth için modüller. Wi-Fi için anten, bu arada, belki iki tip - yerleşik ve dış.

Edison, kit içinde gelen özel bir ücrete kurulur. Kurullar farklı olabilir, ancak çoğu zaman Arduino'yu uyumludur. Bağlamak bu bilgisayar yeterince kolay uSB bağlantı noktaları Gemide. Standart OS yerine, herhangi bir özel olarak kendi takdirine bağlı olarak yükleyebilirsiniz.

Geliştirici nasıl garanti eder intel.Gelecekte Edison için, Türüne göre özel bir uygulama mağazası oluşturulacak Google Oyun. veya Apple Store. Bir bilgisayara sahip olma yeteneği de oldukça iyidir - sadece iş için çalışmaz, aynı zamanda eğlence için de.

Cubox-i 4 x 4

Dünyadaki en genç bilgisayarların üçüncü yerinde, Cubox cihazı bulunur. Kendi yolunda görünüm Zaten muhafazadaki kompakt bir bilgisayarı daha da hatırlatır. "Bebek" nin boyutları 50 x 50 x 50 mm oluşturur. Muhafaza, HDMI konektörleri, mikro SD bellek kartının altındaki bir yuva ve bir güç kablosu konektörü için sağlanır.

İlgili teknik özellikler, sonra bir işlemci olarak, Cortex A9 mimarisinin temelinde inşa edilen bir Freescale IMX6 çipi kullanılır. Saat frekansı 1.0-1.2 GHz'dir. Bir video kaynağının rolünü gerçekleştiren ayrı bir grafik çip bile var - Vivante GC2000. PC'de RAM 4 GB. Sabit diske gelince, Micro-SD hafıza kartı burada kullanılır. Bu arada, hemen 8 GB'da bir kart gider. Hepsini desteklemek kablosuz teknoloji Mevcut. Ameliyathanede "Küp" çalışır android sistemi, 4. Sürüm 4. 4. Güncelleme 5. 1 ve üstü, Alas, Bilinmeyen olacaktır.

Cubox yetenekleri için, tabletler için çok karşılaştırılabilir, performans açısından onlardan daha iyidir. Bir eksi, belki de, doğrudan exe dosyalarıyla çalışmak ve işletim sistemi yeniden yüklemek için fırsat eksikliğini arayabilirsiniz. Maliyet gelince, daha sonra Cubox satın alın 150-170 dolar (9500 - 10790 ruble).

Michigan Micro Mote.

Michigan Mikro Mote - Dünyanın en küçük bilgisayarının adı, bugünün listesinin son yerinde bulunur. Son zamanlarda, bu özel cihaz en küçüğü olarak kabul edildi. Mikro mote boyutları basitçe etkilenir - sadece 1 kübik mm. Buğday tohumu veya taneleri bile bu PC'den daha büyük.

Bununla birlikte, mikro mote nasıl olabilir? Peki, 2 bölüme ayrılmış olan bir Phoenix işlemcisi var. Biri CPU'nun rolünü yerine getirir ve diğeri doğrudan çevre, depolama aygıtlarına ve güç yönetimi birimine cevap verir.

Bu bilgisayar bazı endüstriyel amaçlar veya taşınabilir cihazlar için daha uygundur. Toplamda hareket edebilir farklı sensörlerÖrneğin, sıcaklığı, basıncı vb. Ölçmek için, PC'yi fotoğraf çekebilir, mineralleri arayabilir ve farklı elektronikleri yönetebilir. "Gıda" bilgisayar, bu arada, güneş enerjisi yardımı ile de çevre dostudur.

IBM.

Eh, biz dünyanın en küçük bilgisayarı IBM'den gururla barındıran son yere geldik. PC boyutları, aynı tuzun kristalinden daha az olan 1 x 1 mm'dir.

Hemen cihazın ana amacının endüstri olduğunu söylemeye değer, akıllı Gadget'lar ve diğer elektronikler. Yani, bilgisayarı evde kullanmayacak. PC Gücü, geliştiriciler IBM'de geliştiricileri temin eder, bu tür bir cihaz için olduğu gibi, 90'ların işlemcileri ile karşılaştırılabilir. İşlemci yüz binlerce mikrotransistör, bir SRAM tipi ram, güç için bir fotomodül, uyarı için bir LED göstergesi, vb. Gönderme, vs., bilgisayarın, bilgisayarın iyi çalıştığı blockchain modülünde inşa edildiğini merak ediyor. .

Ancak, aslında, dünyadaki en küçük bilgisayarın fotoğrafı:

Geliştiriciler ayrıca, küçük bilgisayarlarının problemsiz olarak izleme için bir çip olarak kullanılabileceğini savunuyorlar. postalarAkıllı bir ev, araba, uçak ve elbette gibi bir "beyin" gibi yapay zekaŞimdiye kadar sadece sıralama ve veri işleme türünün basit görevleri olduğu, ancak gelecekte IBM'de olanakları genişletmek için söz veriyorum.