據(jù)美國密歇根大學官網(wǎng)近日報道,該校科研人員制造出一種邊長僅0.3毫米的計算設備——比一粒大米還小,在微計算方面打敗了國際商用機器公司(IBM)。今年3月,IBM宣布研制出世界上最小(1×1毫米)的計算機,而最新設備大小僅為其十分之一。
不過,密歇根大學和IBM都不太確定他們的最新設備是不是真的計算機,因為這類微型設備一旦斷電就會喪失所有運行程序和顯示日期等數(shù)據(jù)。而此前問鼎“世界最小計算機”桂冠的“密歇根微塵”(2×2×4毫米)系統(tǒng),即使在沒有外部供電的情況下,也能保留其編程和數(shù)據(jù)。
最新系統(tǒng)開發(fā)負責人、電氣和計算機工程教授戴維·布洛烏說:“我們不確定它們是否應該被稱為計算機,因為它們是否具備計算機所需的最基本功能,是個見仁見智的問題。”
盡管如此,除了隨機存取存儲器(RAM)和光伏電池外,新計算設備還擁有處理器、無線發(fā)射器和接收器。但新設備“體型”太小,無法安裝普通的無線天線,因此通過可見光來接收和傳輸數(shù)據(jù);咎峁┕鈦戆l(fā)電和運行程序。
研究人員指出,此類計算設備面臨的最大挑戰(zhàn)之一是,如何在系統(tǒng)封裝必須透明的情況下以非常低的功耗運行。布洛烏說:“我們不得不發(fā)明新的電路設計方法,例如使用交換二極管,它可像微小的太陽能電池一樣,用于開關電容器。”另一挑戰(zhàn)是在低功耗運行時實現(xiàn)高精度,這會使許多通常的電信號(如電荷、電流和電壓)的噪聲更大。
該系統(tǒng)非常靈活,可以“改頭換面”用于多種目的,但由于腫瘤學的需要,團隊將其用于精確溫度測量,希望厘清有關腫瘤溫度的問題。一些研究表明,腫瘤的溫度高于正常組織的溫度,溫度也可以幫助評估癌癥的治療效果。這一設備可將溫度轉換為電子脈沖定義的時間間隔,從而報告極小區(qū)域內(如一組細胞內)的溫度,誤差僅為0.1℃。