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Il computer più piccolo al mondo è questo, IBM battuta

Vi ricordate il computer grande quanto "un granello di sale" annunciato da IBM lo scorso marzo? Ora un team dell'Università del Michigan si è spinto oltre, mettendo a punto un dispositivo che misura appena 0,3 mm di lato.

"Quanto annunciato da IBM richiede un riesame di ciò che costituisce un computer" dicono i ricercatori. "I sistemi precedenti, molto piccoli ma più grandi di un granello di sale, mantengono la loro programmazione e dati anche se non alimentati dall'esterno. Questi nuovi microdispositivi, invece, perdono tutta la programmazione e i dati precedenti non appena perdono energia".

"Non siamo sicuri se dovrebbero essere chiamati computer o no. È più una questione di opinioni stabilire se hanno la funzionalità minima richiesta", ha affermato David Blaauw, professore dell'ateneo. Oltre alla RAM e a celle fotovoltaiche i nuovi dispositivi hanno processori, ma anche trasmettitori e ricevitori wireless.

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Dato che sono troppo piccoli per avere antenne radio tradizionali, ricevono e trasmettono i dati tramite luce visibile. Una stazione base fornisce luce per alimentazione, programmazione e ricezione dati. Una delle grandi sfide nel rendere un computer grande un decimo di quello di IBM è stata capire come farlo funzionare a bassissimo consumo con un packaging del sistema trasparente. La luce dalla base – e dal LED di trasmissione del dispositivo – può indurre correnti nei suoi piccolissimi circuiti.

"Fondamentalmente abbiamo dovuto inventare nuove vie di approcciare la progettazione di circuiti, ricercando bassi consumi ma anche la tolleranza alla luce", hanno spiegato i ricercatori. Per esempio hanno dovuto sostituire i diodi, che possono agire come minuscole celle solari, con condensatori commutati.

Un'altra sfida è stata raggiungere un'accuratezza elevata pur funzionando a bassa energia, cosa che rende molti dei tradizionali segnali elettrici – come carica, corrente e tensione – rumorosi.

Pensato per essere un sensore di temperatura di precisione, il nuovo dispositivo converte la temperatura in intervalli di tempo, definiti da impulsi elettronici. Gli intervalli sono misurati sul chip rispetto a un intervallo di tempo costante inviato dalla stazione base e quindi convertito in una temperatura. Come risultato il computer può riportare temperature in regioni minuscole – come un insieme di celle – con un errore di circa 0,1 gradi Celsius.

Il sistema è davvero flessibile e può essere ripensato per vari scopi, ma il team ha scelto la misura di precisione delle temperature perché necessaria in oncologia. L'obiettivo è studiare le temperature nei tumori, in quanto secondo alcuni studi i tumori sono più caldi dei normali tessuti. Il problema è che i dati non sono abbastanza solidi da convalidare o no questa tesi. La temperatura potrebbe quindi diventare un alleato nella lotta ai tumori.

"Poiché il sensore di temperatura è piccolo e biocompatibile, possiamo impiantarlo in un topo e le cellule tumorali vi possono crescere intorno. Stiamo usando questo sensore di temperatura per studiare le variazioni di temperatura all'interno di un tumore rispetto al tessuto normale. In questo modo possiamo capire se usare i cambiamenti di temperatura per determinare il successo o il fallimento di una terapia".


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