Найменший комп'ютер в світі: фото, опис, рейтинг. «Розумна пил»: як влаштований найменший комп'ютер Michigan Micro Mote Найменший процесор в світі

У березні минулого року програма AlphaGo, розроблена Google DeepMind, здобула перемогу над одним з кращих майстрів го в світі - Лі Седолем (Lee Sedol). Ця серія ігор стала показником того, на що здатні нейронні мережі. І вони знаходять застосування в інших (менш глобальних) додатках, наприклад програмах для виявлення шкідливого ПО або перекладу тексту на зображеннях.

Очікується, що найближчим часом вартість ринку програмного забезпечення, Що використовує можливості глибокого навчання, перевищить 1 мільярд доларів. Тому дослідники займаються проектуванням спеціальних чіпів, здатних впоратися з такими додатками.

Серед них виділяються Google, Nvidia, Qualcomm і ін. Але сьогодні ми б хотіли поговорити про розробку вчених Мічиганського університету - проект Michigan Micro Mote - комп'ютері об'ємом в один кубічний міліметр.

Генеральний директор SoftBank Масаесі Сон (Masayoshi Son) припустив, що до 2035 року кількість гаджетів Інтернету речей досягне 1 трильйона. Однак у сучасних пристроїв, наприклад камер, мікрофонів, замків, термостатів, є недолік - вони не здатні аналізувати інформацію самостійно, тому постійно передають її в хмару, витрачаючи енергію.

Дослідники з Мічиганського університету поставили перед собою завдання вирішити цю проблему і зробити розумні і маленькі комп'ютери з сенсорами для IoT.

«Складно уявити, скільки даних згенерує трильйон пристроїв, - говорить професор Мічиганського університету Девід Блааув (David Blaauw). - Створивши маленькі енергоефективні сенсори, здатні проводити аналіз «на льоту», ми зробимо наше оточення більш безпечним і заощадимо електрику »

Саме проблему енергоспоживання повинен вирішити комп'ютер Michigan Micro Mote, який настільки маленький, що можна порівняти розмірами з рисовим зернятком.

Проте він є повнофункціональної обчислювальної системою, здатною діяти як розумний датчик. Наприклад, його використовують для моніторингу внутрішньоочного тиску.

дивно малопотужний

В основі рішення лежить крихітний процесор Phoenix з дуже низьким енергоспоживанням. Процесор Phoenix розділений на ядро \u200b\u200bі периферію. Ядро складається з 8-бітного CPU, 52-х 40-бітних ЗУ з довільним доступом для даних (DMEM), 64-х 10-бітних ЗУ з довільним доступом (IMEM) і 64-х 10-бітних ПЗУ (IROM) для команд , а також блоку управління електроживленням.

Периферія включає в себе контрольний таймер і датчик температури, але до їх числа можна додати ще 8 сенсорів, в залежності від необхідного функціоналу.

Схема процесора Phoenix ()

Ядро і периферія взаємодіють за допомогою системної шини, що використовує простий асинхронний протокол. Велику частину часу процесор Phoenix проводить в режимі готовності. Контрольний таймер, який є осциллятором з низьким споживанням струму, «будить» процесор і запускає процес обробки і збереження показань температурного датчика. Після виконання завдання, процесор повертається в режим готовності і чекає наступної команди - такий підхід дозволяє серйозно скоротити енергоспоживання.

CPU і інші логічні модулі можуть бути відключені від джерел живлення, коли їхні послуги не потрібні, а ось пам'ять (IMEM і DMEM) - немає, оскільки вона повинна зберігати записані в неї дані. Тому модулі SRAM залишаються головними споживачами енергії. З цієї причини розробники застосовують методики, покликані знизити витоку струму, наприклад високий рівень напруги на входах транзисторів. З тією ж метою була збільшена тривалість стробирующего імпульсу.

Архітектура пам'яті даних (DMEM) з осередком SRAM ()

Щоб ще сильніше знизити енергоспоживання, DMEM працює з так званим списком вільної пам'яті. Цей список, керований CPU, містить інформацію про використовувані рядках в пам'яті DMEM. DMEM має 26 перемикачів (кожен підключений до 2 рядків), які вибірково відключають подачу струму в режимі готовності, враховуючи стан списку вільної пам'яті.

Розробники також оптимізували роботу CPU з IMEM і DMEM. Для роботи з IMEM використовується мінімальний набір базових команд. Довжина команди обмежена 10 бітами, при цьому популярні операції використовують гнучкі способи адресації, а менш популярні - неявні операнди. Також в процесорі є апаратна підтримка стиснення, щоб максимізувати обсяг пам'яті.

Відображення адрес віртуальної пам'яті в DMEM виконується з використанням фіксованого алгоритму Хаффмана. Сама DMEM розділена на статичні і динамічно визначаються блоки. Кожні 16 байт віртуальної пам'яті отримують один рядок статичного розділу. Якщо запис в пам'ять викликає переповнення, надлишок переноситься в динамічний розділ за вказівником.

Схема температурного датчика ()

Що стосується вбудованого температурного датчика, то його схема представлена \u200b\u200bна малюнку вище. Температуронезавісімий джерело струму (Iref) і джерело струму, показання якого змінюються відповідно до абсолютної температурі (Iptat), підключені до кільцевому генератору, що переводить температурну інформацію в імпульси. Потім ці сигнали надходять на лічильник, що підсумовує, що генерує цифрові дані. Оскільки значення температурного датчика зберігати надовго не потрібно, він автоматично вимикається простоїв, щоб додатково заощадити енергію.

У своїй роботі вчені провели тестування процесора Phoenix і встановили, що він споживає 297 НВТ в активному режимі і всього 29,6 пВт в режимі готовності.

З чого зроблений «бутерброд»

Крім процесора, Michigan Micro Mote має кілька інших «шарів», що виконують свої функції. Одним з них є сонячні панелі - сонячна батарея площею 1 квадратний міліметр здатна виробляти 20 НВТ потужності.

Розріз Michigan Micro Mote ()

Крім сонячних батарей, Пристрій складається з керуючого модуля, радиомодуля, інтерфейсу сенсорної системи, самого процесора, батареї і елемента регулювання потужності.

Шари спілкуються між собою за допомогою спеціально розробленого універсального інтерфейсу, названого MBus. При цьому вчені можуть просто замінити один з шарів на інший, реалізувавши новий тип стежить устрою. Такий дизайн значно знижує вартість виробництва.

Шлях в мікробудущее

«Зараз ми працюємо над поліпшенням технології обміну повідомленнями між комп'ютерами, - каже Блааув. - Поки що нам вдалося досягти відстані в 20 метрів. Це серйозне поліпшення, оскільки перші версії пристрою могли передавати інформацію лише на 50 сантиметрів »

Можливості технології вчені з Мічигану продемонстрували на конференції ISSCC.

Каменями спотикання до розширення зони покриття залишаються розмір антени і необхідність збільшення потужності для передачі інформації на великі відстані, що позначається на енергоспоживанні.

Дослідники роблять і інші кроки до поліпшення мікрокомп'ютера. Наприклад, вони постійно вдосконалюють пам'ять пристрою - попередні покоління Micro Mote використовували лише 8 кілобайт SRAM, що робило їх непридатними для обробки звуку і відео. Тому команда вчених забезпечила нові комп'ютери флеш-пам'яттю в 1 мегабайт.

Більш того, один з пристроїв Micro Mote, представлених на ISSCC, мало на борту процесор для глибокого навчання. Мікрогаджет спромігся управляти нейронною мережею, споживаючи при цьому всього 288 мкВт. Зазвичай такі завдання вимагають великих банків пам'яті і обчислювальних потужностей, що надаються сучасними GPU.

Блааув каже, що їх стартап CubeWorks вже займається прототіпірованії пристроїв і дослідженням ринків. Вчені сподіваються, що через 2 роки з'являться камери спостереження, здатні обчислити розшукуваного злочинця прямо серед проходять повз людей, і інші розумні пристрої зі світу IoT.

Маленькі комп'ютери ще не сильно популярні, але я впевнений що багато користувачів оцінять їх по достоїнству. Особисто я і раніше придивлявся маленьким комп'ютерів, але в той час у продажу не було такого міні комп'ютера на Windows який зміг би замінити настільний комп'ютер.

Є звичайно і ноутбуки, які компактні і універсальні, так вони можуть замінити системний блок. Але для мене в недорогих ноутбуках є 2 серйозних мінуса:

1. в ноутбуках маленька діагональ екрану і маленьке дозвіл. Якість дисплея дуже низька, при відхиленні від прямого кута зображення вицвітає.
2. в недорогі ноутбуки не ставлять SSD, а це серйозний мінус для швидкодії.

Звичайно ноутбук не замінимо в поїздках, і у мене є ноутбук який я беру з собою, але коли мова йде про використання будинку, то особисто для мене краще монітор з великою діагоналлю, великим дозволом і матрицею IPS. Саме з цих причин я вибрав міні-ПК.

Давайте про все по порядку, мова сьогодні про безшумний маленький комп'ютер який може замінити системний блок:

Міні комп'ютер поставляється в невеликій коробці,


в комплект поставки входять:


1 - сам комп'ютер
2 - блок живлення
3 - кабель 220В
4 - дві антени Wi-FI, Кріпильні гвинти. Окремо у того ж продавця я купив VESA кріплення до монітора.
5 - гвинти
6 - VESA кріплення (в комплект не входить, треба замовляти окремо)

Габарити

Як ви вже встигли помітити розміри комп'ютера дуже компактні 14 x 11 x 3,5 см, розміри порівнянні з розмірами 3,5 " жорсткого диска для настільного комп'ютера:

Технічні характеристики

Взагалі купити цей маленький комп'ютер можна в різних конфігураціях, посилання на них я приведу нижче. А поки мова піде про цей, конкретний екземпляр.

зовнішні роз'єми

Всі роз'єми розташовуються на двох протилежних торцях.
З одного боку

• кнопка включення живлення
• роз'єм блоку живлення
• 1 порт USB 3.0
• 4 порти USB 2.0

З другої сторони

• 2 роз'єми під антени
• 3,5 "аудіовихід
• 3,5 "роз'єм для мікрофона
• RJ-45 мережевий адаптер
• HDMI вихід
• VGA вихід

Що всередині

Якщо ми заглянемо в середину міні комп'ютера, то побачимо що всередині все розташовано компактно. Тут можна побачити 1 слот SO-DIMM з модулем пам'яті, mSATA роз'єм зі вставленим диском SSD, Mini PCIE роз'єм в який вставлений модуль Wi-Fi.


А також тут є роз'єм для SATA для підключення жорсткого диска, і нестандартний роз'єм живлення для жорсткого диска. Підключати додатковий диск я не пробував, тому що не було кабелю живлення. І якщо чесно сумніваюся що його можна буде вмістити в цьому корпусі, по крайней мере кріплень під нього немає.

охолодження

Система охолодження тут пасивна, тобто в цьому комп'ютері немає ніяких вентиляторів, А за відведення тепла відповідає ребристий корпус маленького комп'ютера. При заявлених вимогах тепловідведення процесора - TDP 7,5W корпус цілком справляється з відведенням тепла. Що стосується перегріву, то поки з ним я не стикався комп'ютер за 2 місяці жодного разу не завис і не відключився.

Замір температури проводився по вбудованому в процесор датчику, протягом всіх тестів, це приблизно 80 хвилин. Як видно з вимірів:

• мінімальна температура склала 40 ° C
• максимальна температура склала 50 ° C

При цьому запас до критичної температури становив 50 ° C від максимуму.

Відсутність вентилятора і класичного жорсткого диска - це повна відсутність шуму, для мене це великий плюс.

Операційна система

Придбали комп'ютер з встановленою англійської Windows 7, копія була ліцензійна. Я відразу встановив Windows 8.1 x64 драйвера встановилися все, єдине що я зробив, так це оновив їх.


Linux системи на цьому малюку працюють, Live CD Ubuntu запустився без проблем. думаю всі інші дистрибутиви так само будуть прекрасно працювати.

У характеристиках комп'ютера заявлено що він підтримує стару добру Windows XP, але цю систему я не встановлював, тому точно сказати наскільки коректно вона працює, і як йдуть справи з драйверами не можу.

продуктивність

відразу скажу геймерам - цей комп'ютер не для вас! Як я вже писав графіка тут Intel HD Graphics, вбудована в процесор, на жаль сучасні ігри вона не потягне. Але для деяких ігор його цілком вистачить.

Якщо ж ви вибираєте комп'ютер, який займав би мало місця, для роботи в Інтернет, для роботи в офісних додатках, для перегляду відео та прослуховування музики, для роботи в фотошоп і інших графічних редакторах - то можете не сумніватися, цей малюк легко впорається з усіма цими завданнями!

тест продуктивності

Для вимірювання продуктивності використовувався тест PerfomanceTest 8, скачати його можна на цій сторінці сайту www.passmark.com, в цьому тесті:

• Загальний бал комп'ютера 680.4-709.0
• процесор показав результат на 30% нижче ніж Core2Duo E8400
• графіка, Як і очікувалося слабка, приблизно в 2 рази повільніше Radeon 6450
• За тестом пам'яті відставання від DDR2 - 16%, від DDR3 - понад 37%
• Диск показав результат в 2,5 рази швидше звичайних дисків і на 38% повільніше інших SSD дисків

Детальні результати тестів:
2D графіка:

3D графіка:

процесор:

пам'ять:

Диск:

підсумковий результат:

Напевно мало хто замислювався про те, що існують в світі комп'ютери, розміри яких не перевищують банківської карти. Думаєте це неможливо? А ось і ні. Подібні ПК існують і, більш того, один з них був презентований як раз в цьому році. Втім, чому б не пройтися по всіх відомих моделей "крихітних" ПК? У сьогоднішньому матеріалі ми розповімо про те, які існують в світі найменші комп'ютери. Буде цікаво і пізнавально. Поїхали!

C. H. I. P.

Отже, відкриває сьогоднішній список, комп'ютер від компанії C. H. I. P. Цей пристрій було створено в 2015 році. Розміри комп'ютера вражають - 45 х 30мм. Таким чином, найменший комп'ютер у світі можна без проблем покласти в гаманець, кишеню або сірникову коробку.

Працює комп'ютер на базі процесора GR8. Тактова частота становить 1 ГГц. Об `єм оперативної пам'яті 256/512 Мб, а жорсткий диск має обсяг до 4 Гб. Є також вбудовані модулі Wi-Fi і Bluetooth.

Підключається C. H. I. P. через спеціальну материнську плату, на якій є USB-порт. До плати також можна підключити зовнішній дисплей, клавіатуру, миша, колонки, кабель Ethernet.

Творці C. H. I. P. також запевняють, що якщо підключити до їх комп'ютера 1-2 бездротових геймпада, То без проблем можна зіграти в безліч ретро-ігор, які запускаються з-під DOS. В цілому ж, "Чіп" без проблем підійде для будь-якої простої офісної роботи, перегляду мультимедійних файлів і інших, не надто складних завдань.

Вартість ПК на даний момент становить 16 доларів (1000 руб.) Без урахування материнської плати.

Edison

Другий у світі вагітний, про який піде мова, - Edison від Intel. Всесвітньо відома компанія з виробництва процесорів не змогла залишитися осторонь, коли в світі стали з'являтися маленькі ПК, і вирішила дати свою відповідь. У 2014 році пройшла перша презентація "Едісона", а в 2015-му вже стартували масові продажі.

Розміри комп'ютера від "Інтел" ще менше, ніж у "Чіпа" - 35 х 25 мм. Що ж вдалося розмістити на такому маленькому шматочку плати? Так, власне, весь стандартний набір: процесор з 2 ядрами Silvermont з частотою 500 МГц, 4 Гб пам'яті для накопичувача, 1 Гб ОЗУ і модулі для вайфай і блютуз. Антена для вайфай, до речі, може бути двох типів - вбудована і зовнішня.

Встановлюється Edison на спеціальну плату, яка йде в комплекті. Плати можуть бути різні, але найчастіше зустрічається Arduino сумісна. підключається даний комп'ютер досить легко, через порти USB на платі. Замість стандартної ОС можна встановити будь-яку кастомную на свій розсуд.

Як запевняє розробник, компанія Intel, Для Edison в майбутньому буде створено спеціальний магазин додатків, по типу як Google Play або Apple Store. Можливості у комп'ютера також вельми непогані - він підійде не тільки для роботи, але і для розваг.

CuBox-I 4 x 4

На третьому місці найменших комп'ютерів в світі розташувалося пристрій CuBox. По своєму зовнішнім виглядом вже більше нагадує компактний комп'ютер в корпусі. Розміри "малюка" складають 50 х 50 х 50 мм. На корпусі передбачені роз'єми HDMI, слот під карту пам'яті мікро-SD і роз'єм під кабель живлення.

Що стосується технічних характеристик, То в якості процесора тут використовується чіп від Freescale iMX6, побудований на базі архітектури Cortex A9. Його тактова частота складає 1,0-1,2 ГГц. Є навіть окремий графічний чіп, який виконує роль відеоприскорювача - Vivante GC2000. Оперативки у ПК 4 Гб. Що стосується жорсткого диска, то тут використовується карта пам'яті micro-SD. У комплекті, до речі, відразу ж йде картка на 8 Гб. підтримка всіх бездротових технологій є. Працює "кубик" на операційній системі Android, Версії 4. 4. Чи буде оновлення до 5. 1 і вище, на жаль, невідомо.

По можливостях CuBox дуже порівняємо з планшетами, тільки значно краще їх в плані продуктивності. Мінусом, мабуть, можна назвати відсутність можливості працювати безпосередньо з exe-файлами і перевстановити ОС на будь-яку іншу. Що до вартості, то купити CuBox можна за 150-170 доларів (9500 - 10790 руб.).

Michigan Micro Mote

Michigan Micro Mote - назва самого маленького комп'ютера в світі, який розташувався на передостанньому місці сьогоднішнього списку. До недавнього часу саме цей пристрій вважалося самим маленьким. Розміри Micro Mote просто вражають - всього 1 кубічний мм. Навіть насіння або зернятко пшениці більше, ніж цей ПК.

Проте, чим же може похвалитися Micro Mote? Ну тут є процесор Phoenix, який розділений на 2 частини. Одна виконує роль ЦП, а інша безпосередньо відповідає за периферію, що запам'ятовують пристрої і блок управління живленням.

Комп'ютер за своїми можливостями більше підходить для якихось промислових цілей або портативних приладів. У сукупності може виконувати роль різних датчиків, Наприклад, для вимірювання температури, тиску і т. Д. Також ПК здатний фотографувати, шукати корисні копалини і керувати різною електронікою. "Харчується" комп'ютер, до речі, за допомогою сонячної енергії, так що він ще й екологічно чистий.

IBM

Ну, ось ми і дійшли до останнього місця, на якому гордо розмістився найменший комп'ютер у світі від IBM. Розміри ПК складають 1 х 1 мм, що навіть менше, ніж у кристала тієї ж солі.

Відразу варто сказати, що основне призначення девайса - промисловість, розумні гаджети та інша електроніка. Тобто використовувати комп'ютер в домашніх умовах не вийде. Потужність ПК, як запевняють розробники в IBM, порівнянна з процесорами 90-х років, що вельми непогано, як для такого пристрою. Процесор оснащений сотнями тисяч мікротранзісторов, ОЗУ типу SRAM, фотомодулем для харчування, LED-індикатором для оповіщення і відправки інформації та т. Д. Цікаво, що в процесор вбудований блокчейн-модуль, з яким комп'ютер відмінно працює.

А ось, власне, і фото самого маленького комп'ютера в світі:

Розробники також стверджують, що їх маленький комп'ютер без проблем можна використовувати в якості чіпа для відстеження поштових відправлень, Як "мозок" для управління розумним будинком, автомобілем, авіатехнікою, ну і, звичайно, як штучний інтелект, Якому поки що під силу тільки прості завдання типу сортування та обробки даних, але в майбутньому IBM обіцяють розширити можливості.