หน่วยระบบที่เล็กที่สุดในโลก คอมพิวเตอร์ที่เล็กที่สุดในโลก: รูปภาพ คำอธิบาย การให้คะแนน
ด้วยการเปิดตัว Mac mini เครื่องแรกเมื่อ 10 ปีที่แล้ว Apple ได้พิสูจน์แล้วว่าคอมพิวเตอร์ที่ดีสามารถบรรจุไว้ในตัวเครื่องที่เล็กได้ ผู้ผลิตคอมพิวเตอร์ต้องใช้เวลาพอสมควรในการรวบรวมความกล้าที่จะปฏิบัติตาม วันนี้มินิพีซีสามารถซื้อได้ในราคา 10,000 รูเบิลทุกที่และเป็นศูนย์รวมของความต้องการเกือบทั้งหมดเกี่ยวกับการทำงานกับมัลติมีเดียหรือแอปพลิเคชันสำนักงาน
นอกจากนี้ เทคโนโลยีที่บรรจุอยู่ในบรรจุภัณฑ์ขนาดกะทัดรัดพิเศษยังได้รับการออกแบบเพื่อการทำงานที่เงียบและประหยัดพลังงานในระยะยาว ทั้งหมดนี้กำหนดไว้ล่วงหน้าว่าการใช้อุปกรณ์ประเภทนี้เป็นศูนย์สื่อสากลซึ่งสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับทีวีหรือเป็นคอมพิวเตอร์ในสำนักงานซึ่งมีทรัพยากรเพียงพอสำหรับการทำงานที่สะดวกสบายใน Word, Excel และโปรแกรมแก้ไขอื่น ๆ
แน่นอนว่าพีซีขนาดเล็กไม่สามารถแทนที่คอมพิวเตอร์ด้วยยูนิตระบบที่ครบครันและอุปกรณ์ชั้นยอดได้ อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้เป็นอีกทางเลือกหนึ่งนอกเหนือจากแล็ปท็อป เนื่องจากแล็ปท็อปมักจะมีประสิทธิภาพต่ำกว่ามินิพีซีในราคาที่พอๆ กัน การซื้อมินิพีซีเป็นเรื่องสมเหตุสมผลหากคุณวางแผนที่จะใช้คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กเป็นคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปเท่านั้น เราทดสอบอุปกรณ์ที่ดีที่สุดในหมวดราคาสูงถึง 40,000 รูเบิล และจะบอกคุณว่าพีซีขนาดกะทัดรัดพิเศษราคาไม่แพงเครื่องใดทำงานได้ดีที่สุด
คอมพิวเตอร์ขนาดเท่าฝ่ามือ
มินิพีซีมีขนาดและการออกแบบจำนวนมาก และยังแตกต่างกันในด้านประสิทธิภาพอีกด้วย ที่ใหญ่ที่สุดมีฐานสี่เหลี่ยมด้านข้างประมาณ 20 ซม. สูงประมาณห้าเซนติเมตรและหนักประมาณกิโลกรัม - Asus และ Apple มักใช้เคสประเภทนี้ ตามกฎแล้วคู่แข่งของพวกเขา Zotac ชอบรูปทรงที่กะทัดรัดกว่า: สี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีด้านข้างขนาด 13 ซม. เครื่องชั่งที่มีเศษขนมปังเหล่านี้แสดงเพียงประมาณ 600 กรัม
Zotac ZBox PI321 pico (15,000 รูเบิล ไม่ได้เข้าร่วมการทดสอบ) มีน้ำหนักไม่เกินสมาร์ทโฟน (150 กรัม) และใส่ในกระเป๋าเสื้อแจ็คเก็ตได้ ในแง่ของฮาร์ดแวร์อุปกรณ์นั้นแน่นอนว่าด้อยกว่ามินิพีซี แต่พลังของมันก็เพียงพอสำหรับการทำงานที่สะดวกสบายกับแอพพลิเคชั่นในสำนักงาน
แต่นี่ไม่ใช่ขีดจำกัด: ยังมีกรณีที่เล็กกว่าอีกด้วย ตัวอย่างเช่น Zotac ZBOX PI321 pico nettop ซึ่งไม่ได้รวมอยู่ในการเปรียบเทียบ มีน้ำหนักเท่ากับสมาร์ทโฟน และโปรเซสเซอร์ที่ใช้คือ Atom Z3735F นั้นเหมาะสำหรับแท็บเล็ตมากกว่า
ประสิทธิภาพมินิพีซีที่มีประสิทธิภาพด้วยสถาปัตยกรรมไมโคร Broadwell
ในการสร้างมินิพีซีที่ดี วิศวกรของบริษัทจะต้องประนีประนอมอยู่เสมอ เนื่องจากคอมพิวเตอร์ในเคสขนาดกะทัดรัดพิเศษไม่เพียงแต่จะต้องมีประสิทธิภาพการทำงานเท่านั้น แต่ยังต้องติดตั้งตัวเชื่อมต่อที่จำเป็นทั้งหมด เช่นเดียวกับระบบระบายความร้อนที่เงียบอย่างยิ่ง อัตราส่วนของประสิทธิภาพต่อการใช้พลังงานนั้นพิจารณาจากคุณสมบัติหลักของโปรเซสเซอร์เป็นหลัก อุปกรณ์ที่ผ่านการทดสอบเกือบทั้งหมดทำงานบนโปรเซสเซอร์ Intel โดยมีแพ็คเกจระบายความร้อนสูงสุด (TDP) ที่ 15 W
มินิคอมพิวเตอร์ทั้งหมดทำงานบนโปรเซสเซอร์ประหยัดพลังงานพร้อมแพ็คเกจระบายความร้อน 15 W (ZBOX nano AQ02 Plus มี 19 W) เรากำลังพูดถึงชิปประหยัดพลังงานของรุ่น Haswell และ Broadwell และข้อดีอยู่ที่ Broadwell เนื่องจากขนาดของทรานซิสเตอร์ของชิปของสถาปัตยกรรมไมโครนี้มีเพียง 14 นาโนเมตร ในขณะที่ Haswell ผลิตตามเทคโนโลยีการผลิต 22 นาโนเมตร . ยิ่งทรานซิสเตอร์เล็กลง ไมโครวงจรก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น ตามทฤษฎีแล้ว ชิป Broadwell ที่มี TDP เท่ากันจะได้รับพลังการประมวลผลที่มากขึ้น กล่าวคือ มีประสิทธิภาพเท่ากันจึงใช้พลังงานน้อยลง
หลักการโมดูลาร์ที่ใช้ในการประกอบคอมพิวเตอร์ยังใช้กับมินิพีซี เช่น VivoPC จาก ASUS หากต้องการเปลี่ยน HDD หรือ RAM เพียงคลายเกลียวสกรูฝาครอบเคสออก อัตราส่วนนี้ได้รับการพิสูจน์ในทางปฏิบัติโดยเกณฑ์มาตรฐาน Cinebench ของเรา ซึ่งประเมินประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์ โปรเซสเซอร์ Broadwell Core i5 ในมินิพีซี ZBox nano MI542 Plus จาก Zotac ได้รับคะแนนสูงสุดในระหว่างการทดสอบ ตามมาด้วย Core i5 (Haswell) จากมินิพีซีของ Apple
สถานการณ์ของโปรเซสเซอร์ Core i3 นั้นเหมือนกันทุกประการ ผลลัพธ์ของโปรเซสเซอร์ Broadwell ที่ติดตั้งในมินิพีซี MSI Cubi นั้นสูงกว่า Core i3-4030U ซึ่งจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ถือเป็นมาตรฐานสำหรับอุปกรณ์ CPU ในคลาสนี้
รูปภาพนี้เสร็จสมบูรณ์โดยอุปกรณ์ที่ใช้โปรเซสเซอร์ Celeron พร้อมสถาปัตยกรรมไมโคร Haswell และ APU จาก AMD ใน ZBox nano AQ02Plus พร้อมค่า TDP 19 W ซึ่งไม่สามารถแสดงถึงการแข่งขันที่รุนแรงกับ Broadwell และ Haswell ในแง่ของประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์
ผู้ชนะการทดสอบของเราคือ Asus VivoPC VM62N มาพร้อมกับการ์ดกราฟิกแยก NVIDIA GeForce 820M ซึ่งค่อนข้างอ่อนแอ อุปกรณ์อื่นๆ ทั้งหมดสำหรับการเรนเดอร์กราฟิกเกมหรือเล่นภาพยนตร์ใช้กราฟิกการ์ดที่รวมอยู่ในชิป
แต่โดยรวมแล้วประสิทธิภาพกราฟิกของ Intel HD Graphics 5000 ใน Apple Mac mini นั้นยังสูงกว่า NVIDIA อีกด้วย จากการทดสอบกราฟิกการ์ด Intel ทั้งหมดที่ทดสอบ มีฮาร์ดแวร์ที่ทรงพลังที่สุดและมีความเร็วสัญญาณนาฬิกาสูงสุด อันดับที่สามคือ ZBox nano MI542 Plus พร้อมชิป Broadwell อย่างไรก็ตาม โซลูชันกราฟิกเหล่านี้ไม่เพียงพอที่จะเล่นเกมที่จริงจังได้
โปรเซสเซอร์ Mac mini มีชิปกราฟิกที่ทรงพลังที่สุด โดยประสิทธิภาพยังสูงกว่า GeForce 820M แบบแยกอีกด้วยซ้ำ การเล่นภาพยนตร์และวิดีโอ
ภาพที่มีการเล่นภาพยนตร์จะแตกต่างออกไป ชิปกราฟิกทั้งหมดรองรับการเร่งด้วยฮาร์ดแวร์ H.264 เมื่อคุณดูภาพยนตร์ออนไลน์และดาวน์โหลดวิดีโอในรูปแบบ MP4 หรือ MKV คุณจะเห็นว่าเกือบทุกครั้งที่วิดีโอถูกบีบอัดโดยใช้มาตรฐาน H.264
ตั้งแต่รุ่น Haswell กราฟิก Intel สำหรับตัวแปลงสัญญาณ H.264 ยังรองรับความละเอียด 4K อีกด้วย แต่กราฟิก AMD นั้นไม่เพียงพอสำหรับ 4K ในขณะเดียวกัน บริษัทอินเทอร์เน็ตและอุตสาหกรรมบันเทิงกำลังค่อยๆ เคลื่อนไปสู่ตัวแปลงสัญญาณรุ่นใหม่ Google วางแผนที่จะนำเสนอวิดีโอ YouTube ในรูปแบบ VP9 ต่อไป และ Netflix จะสตรีมซีรีส์ทีวีด้วยความละเอียด 4K โดยใช้มาตรฐานการบีบอัดวิดีโอ H.265 นั่นคือมินิพีซีในบทบาทของเครื่องเล่นในบ้านสากลที่มีการสำรองสำหรับอนาคตควรซื้อด้วยชิปที่มีสถาปัตยกรรมไมโคร Broadwell เท่านั้นเนื่องจากมีเพียงสถาปัตยกรรมไมโคร Intel นี้เท่านั้นที่รองรับมาตรฐานการบีบอัดวิดีโอใหม่ H.265 และ VP9 . ปัญหาเกิดขึ้นเมื่อเล่นวิดีโอ 4K ที่ 60 FPS เท่านั้น
ทุกคนรองรับมาตรฐานการบีบอัดวิดีโอ H.264 แต่มีเพียงชิป Broadwell เท่านั้นที่รองรับ VP9 ซึ่งเป็นรูปแบบใหม่ของ Google สำหรับ YouTube และมาตรฐาน H.265 นอกจากนี้ เมื่อซื้อมินิพีซี คุณควรพิจารณาประเภทของดิสก์ในตัวอย่างละเอียด สำหรับคอลเลกชั่นภาพยนตร์จำนวนมาก คุณควรพิจารณาเฉพาะมินิพีซีที่มีดิสก์ไดรฟ์แบบแม่เหล็ก ซึ่งประสิทธิภาพการทำงานยังคงเป็นที่ต้องการอย่างมาก ความจุของดิสก์ในตัวไม่เกิน 1 TB และความจุของโซลิดสเตตไดรฟ์ความเร็วสูงคือ 128 GB ผู้ซื้อที่มีงบประหยัดสามารถสร้างมินิพีซีได้ด้วยตนเองเนื่องจากมักจะถอดแยกชิ้นส่วนได้ง่ายซึ่งช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยน RAM และฮาร์ดไดรฟ์ได้โดยไม่มีปัญหาใด ๆ
หากคุณจัดเก็บคอลเลกชันภาพยนตร์ไว้ในที่จัดเก็บข้อมูลที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายบนเครือข่ายในบ้านของคุณ คุณอาจต้องการพิจารณาติดตั้ง SSD ความเร็วสูงเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของมินิพีซีของคุณ แต่ถ้าคอลเลกชันภาพยนตร์และแทร็กทั้งหมดต้องพอดีกับเศษเล็กเศษน้อย ทุกอย่างขึ้นอยู่กับขนาดของเคส อุปกรณ์บางตัวมีพื้นที่เพียงพอสำหรับดิสก์ไดรฟ์แม่เหล็กขนาด 3.5 นิ้วที่มีความจุสูงสุด 1 TB ซึ่งสามารถแทนที่ด้วยรุ่น 4 TB ได้อย่างง่ายดาย
ความเร็วที่สูงขึ้นสามารถทำได้ด้วยไฮบริดไดรฟ์ (SSHD) พร้อมดิสก์แม่เหล็กในตัวและชิปแฟลชความเร็วสูงที่ออกแบบมาเพื่อแคชข้อมูลที่ใช้บ่อยที่สุด เช่น ใน Acer Aspire Revo One
มินิพีซีมีความแตกต่างอย่างมากในด้านประสิทธิภาพการวัดประสิทธิภาพ: ผลลัพธ์จะขึ้นอยู่กับประเภทของฮาร์ดไดรฟ์เป็นหลัก มินิพีซีที่มีเคสขนาดเล็กสามารถรองรับไดรฟ์ขนาด 2.5 นิ้วได้และไม่มากไปกว่านี้ - ในกรณีนี้ คุณสามารถซื้อไดรฟ์แบบถอดได้ที่มีความจุสูงสุด 1 TB เท่านั้น
เมื่อพูดถึงการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วง มินิพีซีทุกเครื่องก็มีอุปกรณ์ครบครัน ตามกฎแล้ว อุปกรณ์เหล่านี้จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อไร้สาย IEEE 802.11ac และตัวเชื่อมต่อเครือข่าย LAN ขั้วต่อ USB 3.0 สี่ช่องเพียงพอสำหรับเมาส์ คีย์บอร์ด และออปติคัลไดรฟ์ภายนอก ไม่มีไดรฟ์ในตัว
ฝาหลังของ Zotac ZBox มีขนาดใหญ่พอที่จะรองรับอินเทอร์เฟซที่หลากหลาย จำเป็นต้องมี HDMI และ DisplayPort สำหรับเอาต์พุตวิดีโอ รวมถึง USB 3.0 สำหรับอุปกรณ์ต่อพ่วง จอภาพหรือทีวีเชื่อมต่อผ่าน HDMI หรือ DisplayPort อุปกรณ์ทั้งหมดมีขั้วต่อ HDMI เพียงครึ่งหนึ่งเท่านั้นที่มี DisplayPort หากคุณเพลิดเพลินกับภาพทีวี 4K ในห้องนั่งเล่นของคุณอยู่แล้ว คุณจะต้องลงทุนซื้อมินิพีซีที่มี DisplayPort 1.2 เป็นอย่างน้อย จากเวอร์ชันนี้เป็นต้นไป ตัวเชื่อมต่อนี้สามารถส่ง 4K ที่ 60 FPS HDMI 1.4 สามารถรองรับได้เพียง 30 เฟรม/วินาที และยังไม่มีมินิพีซีที่มี HDMI 2.0
เมื่อเดือนมีนาคมที่ผ่านมา AlphaGo ซึ่งเป็นโปรแกรมที่พัฒนาโดย Google DeepMind ได้เอาชนะหนึ่งในปรมาจารย์ Go ที่เก่งที่สุดในโลกอย่าง Lee Sedol เกมซีรีส์นี้กลายเป็นเครื่องบ่งชี้ว่าโครงข่ายประสาทเทียมมีความสามารถอะไรบ้าง และพบการใช้งานในแอปพลิเคชันอื่นๆ (ทั่วโลกน้อยกว่า) เช่น โปรแกรมสำหรับตรวจจับมัลแวร์หรือการแปลข้อความในรูปภาพ
ตลาดซอฟต์แวร์ที่ใช้ความสามารถในการเรียนรู้เชิงลึกคาดว่าจะเกิน 1 พันล้านดอลลาร์ในอนาคตอันใกล้นี้ ดังนั้นนักวิจัยจึงกำลังออกแบบชิปพิเศษที่สามารถรองรับการใช้งานดังกล่าวได้
ในบรรดาพวกเขา Google, Nvidia, Qualcomm ฯลฯ โดดเด่น แต่วันนี้เราอยากจะพูดถึงการพัฒนาของนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน - โครงการ Michigan Micro Mote - คอมพิวเตอร์ที่มีปริมาตรหนึ่งลูกบาศก์มิลลิเมตร
Masayoshi Son ซีอีโอของ SoftBank แนะนำว่าภายในปี 2578 จำนวนอุปกรณ์ Internet of Things จะสูงถึง 1 ล้านล้านเครื่อง อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์สมัยใหม่ เช่น กล้อง ไมโครโฟน ล็อค เทอร์โมสตัท มีข้อเสียเปรียบ เนื่องจากไม่สามารถวิเคราะห์ข้อมูลได้ด้วยตัวเอง จึงส่งข้อมูลไปยังคลาวด์อย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้สิ้นเปลืองพลังงาน
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมิชิแกนมุ่งมั่นที่จะแก้ไขปัญหานี้และสร้างคอมพิวเตอร์อัจฉริยะและขนาดเล็กที่มีเซ็นเซอร์สำหรับ IoT
“เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการว่าอุปกรณ์หนึ่งล้านล้านเครื่องจะสามารถสร้างข้อมูลได้มากเพียงใด” David Blaauw ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกนกล่าว “ด้วยการสร้างเซ็นเซอร์ขนาดเล็กที่ประหยัดพลังงานซึ่งสามารถวิเคราะห์ได้ทันที เราจะทำให้สภาพแวดล้อมของเราปลอดภัยยิ่งขึ้นและประหยัดพลังงานไฟฟ้า”
เป็นปัญหาเรื่องการใช้พลังงานที่ต้องแก้ไขด้วยคอมพิวเตอร์ Michigan Micro Mote ซึ่งมีขนาดเล็กมากจนมีขนาดเท่าเมล็ดข้าว
อย่างไรก็ตาม มันเป็นระบบคอมพิวเตอร์ที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์อัจฉริยะได้ เช่น ใช้ตรวจวัดความดันลูกตา
พลังงานต่ำอย่างน่าประหลาดใจ
โซลูชันนี้ใช้โปรเซสเซอร์ Phoenix ขนาดเล็กที่ใช้พลังงานต่ำมาก โปรเซสเซอร์ Phoenix แบ่งออกเป็นคอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วง แกนหลักประกอบด้วย CPU 8 บิต, หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มข้อมูล (DMEM) ขนาด 52 x 40 บิต), หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (IMEM) ขนาด 64 x 10 บิต และหน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวคำสั่งขนาด 10 บิต (IROM) ตลอดจนชุดควบคุมกำลังบริเวณรอบนอกมีตัวจับเวลาควบคุมและเซ็นเซอร์อุณหภูมิ แต่สามารถเพิ่มเซ็นเซอร์อีก 8 ตัวในหมายเลขได้ ขึ้นอยู่กับฟังก์ชันการทำงานที่ต้องการ
แกนหลักและอุปกรณ์ต่อพ่วงสื่อสารโดยใช้บัสระบบที่ใช้โปรโตคอลอะซิงโครนัสอย่างง่าย โปรเซสเซอร์ Phoenix ใช้เวลาส่วนใหญ่ในโหมดพร้อมใช้งาน ตัวจับเวลาจ้องจับผิดซึ่งเป็นออสซิลเลเตอร์กระแสต่ำจะปลุกโปรเซสเซอร์และเริ่มประมวลผลและจัดเก็บการอ่านค่าของเซ็นเซอร์อุณหภูมิ หลังจากทำงานเสร็จ โปรเซสเซอร์จะกลับสู่โหมดพร้อมและรอคำสั่งถัดไป - วิธีนี้สามารถลดการใช้พลังงานได้อย่างจริงจัง
CPU และโมดูลลอจิกอื่นๆ สามารถตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งจ่ายไฟได้เมื่อไม่ต้องการบริการ แต่หน่วยความจำ (IMEM และ DMEM) ไม่สามารถทำได้ เนื่องจากจะต้องจัดเก็บข้อมูลที่เขียนลงไป ดังนั้นโมดูล SRAM ยังคงเป็นผู้ใช้พลังงานหลัก ด้วยเหตุนี้ ผู้ออกแบบจึงใช้เทคนิคที่ออกแบบมาเพื่อลดการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้า เช่น ระดับแรงดันไฟฟ้าสูงที่อินพุตของทรานซิสเตอร์ เพื่อจุดประสงค์เดียวกัน ระยะเวลาของเกตติ้งพัลส์จึงเพิ่มขึ้น
เพื่อลดการใช้พลังงานเพิ่มเติม DMEM จะทำงานร่วมกับสิ่งที่เรียกว่ารายการอิสระ รายการนี้จัดการโดย CPU ประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับบรรทัดที่ใช้ในหน่วยความจำ DMEM DMEM มีสวิตช์ 26 ตัว (แต่ละสวิตช์เชื่อมต่อกับ 2 แถว) ที่เลือกปิดกระแสไฟในโหมดสแตนด์บายตามสถานะของรายการหน่วยความจำที่ว่าง
นักพัฒนายังได้เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของ CPU ด้วย IMEM และ DMEM ในการทำงานกับ IMEM จะใช้ชุดคำสั่งพื้นฐานขั้นต่ำ ความยาวคำสั่งจำกัดอยู่ที่ 10 บิต โดยการดำเนินการยอดนิยมใช้วิธีการกำหนดแอดเดรสที่ยืดหยุ่น และการดำเนินการที่ได้รับความนิยมน้อยกว่าโดยใช้ตัวถูกดำเนินการโดยนัย โปรเซสเซอร์ยังรองรับการบีบอัดฮาร์ดแวร์เพื่อเพิ่มความจุหน่วยความจำให้สูงสุด
การแมปที่อยู่หน่วยความจำเสมือนใน DMEM ทำได้โดยใช้อัลกอริธึม Huffman แบบคงที่ DMEM นั้นแบ่งออกเป็นบล็อกที่กำหนดแบบคงที่และแบบไดนามิก หน่วยความจำเสมือนทุกๆ 16 ไบต์จะได้รับแถวส่วนคงที่หนึ่งแถว หากการเขียนหน่วยความจำทำให้เกิดการโอเวอร์โฟลว์ ส่วนที่เกินจะถูกถ่ายโอนไปยังส่วนไดนามิกด้วยตัวชี้
สำหรับเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิในตัวนั้น แผนภาพจะแสดงในรูปด้านบน แหล่งกำเนิดกระแสที่ไม่ขึ้นกับอุณหภูมิ (Iref) และแหล่งกระแสซึ่งการอ่านค่าแปรผันตามอุณหภูมิสัมบูรณ์ (Iptat) เชื่อมต่อกับริงออสซิลเลเตอร์ที่จะแปลงข้อมูลอุณหภูมิเป็นพัลส์ จากนั้นสัญญาณเหล่านี้จะถูกส่งไปยังเครื่องนับผลรวมซึ่งจะสร้างข้อมูลดิจิทัล เนื่องจากไม่จำเป็นต้องจัดเก็บค่าเซ็นเซอร์อุณหภูมิไว้เป็นเวลานาน ค่าดังกล่าวจะปิดลงในช่วงเวลาที่ไม่ได้ใช้งานเพื่อประหยัดพลังงานต่อไป
ในงานของพวกเขา นักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบโปรเซสเซอร์ Phoenix และพบว่าโปรเซสเซอร์ใช้พลังงาน 297 nW ในโหมดแอคทีฟ และเพียง 29.6 pW ในโหมดพร้อมใช้งาน
“แซนวิช” ทำมาจากอะไร?
นอกจากโปรเซสเซอร์แล้ว Michigan Micro Mote ยังมี "เลเยอร์" อื่นๆ อีกหลายอย่างที่ทำหน้าที่ของมัน หนึ่งในนั้นคือแผงโซลาร์เซลล์ - เซลล์แสงอาทิตย์ที่มีพื้นที่ 1 ตารางมิลลิเมตรสามารถผลิตพลังงานได้ 20 nW
นอกเหนือจากแผงโซลาร์เซลล์แล้ว อุปกรณ์ยังประกอบด้วยชุดควบคุม โมดูลวิทยุ อินเทอร์เฟซระบบเซ็นเซอร์ ตัวประมวลผลเอง แบตเตอรี่ และองค์ประกอบควบคุมพลังงาน
เลเยอร์ต่างๆ สื่อสารระหว่างกันโดยใช้อินเทอร์เฟซสากลที่ออกแบบมาเป็นพิเศษที่เรียกว่า MBus ในกรณีนี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถแทนที่เลเยอร์หนึ่งด้วยอีกเลเยอร์หนึ่งได้ โดยใช้อุปกรณ์ติดตามรูปแบบใหม่ การออกแบบนี้ช่วยลดต้นทุนการผลิตได้อย่างมาก
เส้นทางสู่โลกอนาคต
“ขณะนี้เรากำลังดำเนินการปรับปรุงเทคโนโลยีในการแลกเปลี่ยนข้อความระหว่างคอมพิวเตอร์” Blaauw กล่าว - จนถึงตอนนี้เราบรรลุระยะทาง 20 เมตรแล้ว นี่เป็นการปรับปรุงที่สำคัญ เนื่องจากอุปกรณ์เวอร์ชันแรกสามารถส่งข้อมูลได้เพียง 50 เซนติเมตรเท่านั้น"
นักวิทยาศาสตร์จากมิชิแกนสาธิตความสามารถของเทคโนโลยีในการประชุม ISSCC
อุปสรรคในการขยายพื้นที่ครอบคลุมยังคงเป็นขนาดของเสาอากาศและความต้องการเพิ่มกำลังในการส่งข้อมูลในระยะทางไกลซึ่งส่งผลต่อการใช้พลังงาน
นักวิจัยกำลังดำเนินการขั้นตอนอื่นเพื่อปรับปรุงไมโครคอมพิวเตอร์ ตัวอย่างเช่น พวกเขากำลังปรับปรุงหน่วยความจำของอุปกรณ์อย่างต่อเนื่อง - Micro Motes รุ่นก่อนหน้าใช้ SRAM เพียง 8 กิโลไบต์ ซึ่งทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการประมวลผลเสียงและวิดีโอ ดังนั้น ทีมนักวิทยาศาสตร์จึงได้ติดตั้งหน่วยความจำแฟลชขนาด 1 เมกะไบต์ให้กับคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่
นอกจากนี้ อุปกรณ์ Micro Mote ตัวหนึ่งที่นำเสนอที่ ISSCC ยังมีโปรเซสเซอร์การเรียนรู้เชิงลึกอยู่บนเครื่อง ไมโครแกดเจ็ตสามารถควบคุมโครงข่ายประสาทเทียมได้ในขณะที่ใช้พลังงานเพียง 288 μW โดยทั่วไป งานดังกล่าวต้องใช้คลังหน่วยความจำขนาดใหญ่และพลังการประมวลผลจาก GPU สมัยใหม่
Blaauw กล่าวว่าบริษัทสตาร์ทอัพ CubeWorks กำลังสร้างต้นแบบอุปกรณ์และทำการวิจัยตลาดอยู่แล้ว นักวิทยาศาสตร์หวังว่าภายใน 2 ปีจะมีกล้องวงจรปิดที่สามารถระบุตัวผู้กระทำผิดที่ต้องการตัวในหมู่ผู้คนที่ผ่านไปมา และอุปกรณ์อัจฉริยะอื่นๆ จากโลก IoT
มีเพียงไม่กี่คนที่คิดว่ามีคอมพิวเตอร์ในโลกที่มีขนาดไม่เกินบัตรธนาคาร คุณคิดว่าสิ่งนี้ไม่สมจริงหรือไม่? แต่ไม่มี. มีพีซีที่คล้ายกันอยู่และยิ่งไปกว่านั้นหนึ่งในนั้นเพิ่งนำเสนอในปีนี้ อย่างไรก็ตาม ทำไมไม่ลองดูพีซี "จิ๋ว" ทุกรุ่นที่รู้จักล่ะ ในเนื้อหาวันนี้เราจะพูดถึงคอมพิวเตอร์ที่เล็กที่สุดในโลก มันจะน่าสนใจและให้ข้อมูล ไป!
ชิป.
ดังนั้นรายการวันนี้จึงเปิดขึ้นพร้อมกับคอมพิวเตอร์จากบริษัท C.H.I.P. อุปกรณ์นี้ถูกสร้างขึ้นในปี 2558 ขนาดของคอมพิวเตอร์น่าทึ่งมาก - 45 x 30 มม. ดังนั้นคอมพิวเตอร์ที่เล็กที่สุดในโลกจึงสามารถใส่ไว้ในกระเป๋าสตางค์ กระเป๋าเสื้อ หรือกล่องไม้ขีดได้อย่างง่ายดาย
คอมพิวเตอร์ใช้พลังงานจากโปรเซสเซอร์ GR8 ความถี่สัญญาณนาฬิกาคือ 1 GHz ความจุ RAM คือ 256/512 MB และฮาร์ดไดรฟ์มีความจุสูงสุด 4 GB นอกจากนี้ยังมีโมดูล Wi-Fi และ Bluetooth ในตัว
C.H.I.P. เชื่อมต่อผ่านเมนบอร์ดพิเศษที่มีพอร์ต USB คุณยังสามารถเชื่อมต่อจอภาพภายนอก คีย์บอร์ด เมาส์ ลำโพง และสายอีเธอร์เน็ตเข้ากับบอร์ดได้
ผู้สร้าง C.H.I.P. ยังอ้างว่าหากคุณเชื่อมต่อเกมแพดไร้สาย 1-2 อันเข้ากับคอมพิวเตอร์ คุณจะสามารถเล่นเกมย้อนยุคมากมายที่ทำงานภายใต้ DOS ได้อย่างง่ายดาย โดยทั่วไปแล้ว “ชิป” นั้นไม่ใช่ปัญหาที่เหมาะสำหรับงานในสำนักงานทั่วไป การดูไฟล์มัลติมีเดีย และงานอื่นๆ ที่ไม่ซับซ้อนเกินไป
ราคาพีซีในขณะนี้คือ 16 ดอลลาร์ (1,000 รูเบิล) ไม่รวมเมนบอร์ด
เอดิสัน
คนที่สองในโลกที่จะพูดคุยคือ Edison จาก Intel บริษัท ผู้ผลิตโปรเซสเซอร์ที่มีชื่อเสียงระดับโลกไม่สามารถยืนหยัดได้เมื่อพีซีขนาดเล็กเริ่มปรากฏตัวในโลกและตัดสินใจที่จะให้คำตอบ การนำเสนอ Edison ครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 2014 และการขายจำนวนมากได้เริ่มขึ้นในปี 2558
ขนาดของคอมพิวเตอร์ Intel นั้นเล็กกว่าขนาดของชิปด้วยซ้ำ - 35 x 25 มม. คุณเอาอะไรมาวางบนกระดานชิ้นเล็กๆ แบบนี้ได้? ใช่แล้ว ชุดมาตรฐานทั้งหมด: โปรเซสเซอร์ที่มีคอร์ Silvermont 2 คอร์ที่มีความถี่ 500 MHz, หน่วยความจำ 4 GB สำหรับไดรฟ์, RAM 1 GB และโมดูลสำหรับ Wi-Fi และ Bluetooth เสาอากาศสำหรับ Wi-Fi นั้นมีสองประเภทคือในตัวและภายนอก
มีการติดตั้ง Edison ไว้บนบอร์ดพิเศษซึ่งรวมอยู่ในชุดอุปกรณ์ บอร์ดอาจแตกต่างกัน แต่บอร์ดที่พบบ่อยที่สุดคือเข้ากันได้กับ Arduino คอมพิวเตอร์เครื่องนี้เชื่อมต่อค่อนข้างง่ายผ่านพอร์ต USB บนบอร์ด แทนที่จะเป็นระบบปฏิบัติการมาตรฐาน คุณสามารถติดตั้งระบบปฏิบัติการที่กำหนดเองได้ตามดุลยพินิจของคุณ
ในฐานะนักพัฒนา Intel รับรองว่าจะมีการสร้างร้านแอปพลิเคชันพิเศษสำหรับ Edison ในอนาคต ซึ่งคล้ายกับ Google Play หรือ Apple Store ความสามารถของคอมพิวเตอร์ก็ค่อนข้างดีเช่นกัน - เหมาะสำหรับการทำงานเท่านั้น แต่ยังเพื่อความบันเทิงด้วย
CuBox-I 4 x 4
อุปกรณ์ CuBox อยู่ในอันดับที่สามในฐานะคอมพิวเตอร์ที่เล็กที่สุดในโลก ในลักษณะที่ปรากฏจะชวนให้นึกถึงคอมพิวเตอร์ขนาดกะทัดรัดในเคสมากกว่า ขนาดของ "ทารก" คือ 50 x 50 x 50 มม. เคสนี้มีขั้วต่อ HDMI, ช่องสำหรับการ์ดหน่วยความจำ micro-SD และขั้วต่อสำหรับสายไฟ
ในส่วนของคุณสมบัติทางเทคนิค โปรเซสเซอร์ที่ใช้ในที่นี้คือชิป Freescale iMX6 ที่สร้างขึ้นบนสถาปัตยกรรม Cortex A9 ความถี่สัญญาณนาฬิกาคือ 1.0-1.2 GHz มีชิปกราฟิกแยกต่างหากซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเร่งวิดีโอ - Vivante GC2000 พีซีมี RAM 4 GB ในส่วนของฮาร์ดไดรฟ์นั้นจะใช้การ์ดหน่วยความจำแบบ micro-SD อย่างไรก็ตาม ชุดนี้จะมาพร้อมกับการ์ดขนาด 8 GB ทันที รองรับเทคโนโลยีไร้สายทั้งหมด คิวบ์ทำงานบนระบบปฏิบัติการ Android เวอร์ชัน 4.4 น่าเสียดายที่ไม่ทราบว่าจะมีการอัพเดตเป็น 5.1 และสูงกว่าหรือไม่
ในแง่ของความสามารถ CuBox นั้นเทียบได้กับแท็บเล็ตมาก แต่ดีกว่ามากในแง่ของประสิทธิภาพ ข้อเสียคือการไม่สามารถทำงานกับไฟล์ exe ได้โดยตรงและติดตั้งระบบปฏิบัติการใหม่เป็นไฟล์อื่น สำหรับราคาคุณสามารถซื้อ CuBox ได้ในราคา 150-170 ดอลลาร์ (9,500 - 1,0790 รูเบิล)
มิชิแกน ไมโคร โมต
Michigan Micro Mote เป็นชื่อของคอมพิวเตอร์ที่เล็กที่สุดในโลก ซึ่งอยู่ในตำแหน่งสุดท้ายของรายการปัจจุบัน จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้อุปกรณ์นี้ถือว่ามีขนาดเล็กที่สุด ขนาดของ Micro Mote นั้นน่าทึ่งมาก - เพียง 1 ลูกบาศก์มม. แม้แต่เมล็ดพืชหรือเมล็ดข้าวสาลีก็ยังมีขนาดใหญ่กว่าพีซีเครื่องนี้
อย่างไรก็ตาม Micro Mote สามารถอวดอะไรได้บ้าง? ก็มีโปรเซสเซอร์ Phoenix แบ่งออกเป็น 2 ส่วน ฝ่ายหนึ่งทำหน้าที่เป็น CPU และอีกฝ่ายรับผิดชอบโดยตรงต่ออุปกรณ์ต่อพ่วง อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล และหน่วยการจัดการพลังงาน
ความสามารถของคอมพิวเตอร์เครื่องนี้เหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมหรืออุปกรณ์พกพาบางประเภทมากกว่า เมื่อนำมารวมกันก็ทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ต่างๆ ได้ เช่น วัดอุณหภูมิ ความดัน เป็นต้น นอกจากนี้ PC ยังสามารถถ่ายภาพ ค้นหาแร่ธาตุ และควบคุมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ได้อีกด้วย อย่างไรก็ตาม คอมพิวเตอร์นั้น "ใช้พลังงาน" จากพลังงานแสงอาทิตย์ จึงเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมด้วย
ไอบีเอ็ม
เรามาถึงสถานที่สุดท้ายแล้ว ซึ่งเป็นที่ตั้งของคอมพิวเตอร์ที่เล็กที่สุดในโลกจาก IBM อย่างภาคภูมิใจ ขนาดพีซีคือ 1 x 1 มม. ซึ่งเล็กกว่าคริสตัลที่มีเกลือชนิดเดียวกันด้วยซ้ำ
ควรบอกทันทีว่าจุดประสงค์หลักของอุปกรณ์คืออุตสาหกรรม อุปกรณ์อัจฉริยะ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ นั่นคือคุณจะไม่สามารถใช้คอมพิวเตอร์ที่บ้านได้ พลังของพีซีตามที่นักพัฒนาของ IBM รับรองนั้นเทียบได้กับโปรเซสเซอร์ในยุค 90 ซึ่งค่อนข้างดีสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าว โปรเซสเซอร์ประกอบด้วยไมโครทรานซิสเตอร์หลายแสนตัว, RAM ประเภท SRAM, โฟโตโมดูลสำหรับแหล่งจ่ายไฟ, ไฟ LED แสดงสถานะสำหรับการแจ้งเตือนและการส่งข้อมูล ฯลฯ สงสัยว่าโปรเซสเซอร์มีโมดูลบล็อกเชนในตัวซึ่งคอมพิวเตอร์ ทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ
และนี่คือภาพถ่ายของคอมพิวเตอร์ที่เล็กที่สุดในโลก:
นักพัฒนายังอ้างว่าคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กของพวกเขาสามารถใช้เป็นชิปในการติดตามสิ่งของทางไปรษณีย์ได้อย่างง่ายดาย เป็น "สมอง" สำหรับควบคุมบ้านอัจฉริยะ รถยนต์ เครื่องบิน และแน่นอนว่าเป็นปัญญาประดิษฐ์ ซึ่งจนถึงตอนนี้ทำได้เพียงจัดการเท่านั้น งานง่ายๆ เช่น การเรียงลำดับและการประมวลผลข้อมูล แต่ในอนาคต IBM สัญญาว่าจะขยายขีดความสามารถ
