美国科学家研製出一种可供青光眼病人使用的植入式眼压监测器，据信这是世界首个完整的毫米级计算系统原型。辅之以一套无需调谐便可找準频率的紧凑型无线电设备，多个毫米级计算系统就能搭建成一个无线感测器网路。这两项进展是朝着毫米级计算进军征程上的重要里程碑，而毫米级计算被认为是未来电子学研究领域的前沿。研究人员已在2011年2月22日举行的国际电晶体电路研讨会上提交了相关论文。该眼压监测器由密西根大学电子工程和计算机科学系教授丹尼斯·西尔维斯特和大卫·布洛乌以及助教大卫·文茨洛夫负责研发，他们将一个超低功耗微 处理器、一个压力感测器、存储器、一个薄膜电池、一块太阳能电池和一个带有天线的紧凑型无线电设备整合在一起，整个系统大小不过一厘米见方。该系统每隔 15分钟进行一次测量，平均功耗为5.3纳瓦，暴露在室内光线下10个小时或者阳光直晒1.5个小时就可完成电池充电，并能够储存一周之内的测量信息。研究小组称，该装置有望在未来几年内投放市场。
基本介绍
- 中文名：毫米级计算系统
- 发现国家：美国
- 类别：计算系统
- 阐述：一种紧凑型无线电设备
基本介绍
美国密西根大学的科学家近日发明了世界上最小的计算机系统。这个尚未命名的系统面积只有1平方毫米，用于压力监测，可以植入青光眼患者的眼部，来持续跟蹤病症的发展状况。
系统虽然微小却五脏俱全，包括耗电极微的微处理器、感压器、记忆体、薄膜电池，太阳能电池和带有天线、可以将数据传至外部接收器的无线电台。系统属于“凤凰晶片”(Phoenix chip)第三代，具有特殊设计，它的超级休眠模式可以将耗电降到最低。这个监测器每15分钟“醒”一次，测量数据，平均耗电5.3豪微瓦。它可以储存一周的数据信息。它每天只需10小时的室内光线或者1.5小时的太阳光来充电。研发人员称这是第一套真正意义上的毫米级、完整的计算机系统。里面所有元件都耗电极低，装在一块晶片上，可以收集、储存和传送信息。
系统虽然微小却五脏俱全，包括耗电极微的微处理器、感压器、记忆体、薄膜电池，太阳能电池和带有天线、可以将数据传至外部接收器的无线电台。系统属于“凤凰晶片”(Phoenix chip)第三代，具有特殊设计，它的超级休眠模式可以将耗电降到最低。这个监测器每15分钟“醒”一次，测量数据，平均耗电5.3豪微瓦。它可以储存一周的数据信息。它每天只需10小时的室内光线或者1.5小时的太阳光来充电。研发人员称这是第一套真正意义上的毫米级、完整的计算机系统。里面所有元件都耗电极低，装在一块晶片上，可以收集、储存和传送信息。
这个微型系统有望在数年内完成商业化，并且被认为是计算机工业的未来发展方向。科学家称这种微型系统联网后可以用来监测污染、建筑结构、巡逻以及追蹤几乎任何物体。因为他们太小了，在一个晶圆上可以生产成千上万个。
按照计算机发展的有效经验法则之一贝尔定律的描述，大约每过10年，技术进步就会促成一个全新的尺度更小、成本更低的计算机平台的出现，从大型主机、个人电脑、笔记本直至智慧型手机，这一定律得到了充分印证。研究人员表示，他们新开发的这种几乎微不可见的毫米级计算系统将会推动计算机工业的未来：普适计算（一种全新的计算理念，强调把计算机嵌入到环境或日常工具中去，让计算机本身从人们视线中消失）的发展。
这套新系统虽然是专门针对医用人体感测器网路而开发的，但其在追蹤环境污染、监测结构的完整性等方面也有广泛的套用前景。
不过，这一毫米级计算系统虽然很完整，但所携带的无线电设备还无法让它和类似的其他系统进行“交谈”，而这种节点对节点通信是一个无线感测器网 络必须具备的重要特徵。为此，研究人员正在研製一种带有集成片上天线（on-chip antenna）的无线电设备。他们採用先进的互补型金属氧化物半导体（CMOS）工艺来控制天线的形状和尺寸，由此可控制天线对电子信号的反应，从而避 免使用目前两个孤立的设备之间“通话”时必须依赖的粗重的外置平衡线，大大缩减了无线电系统的尺寸。
研究人员现正在研究如何降低该无线电设备的功耗，以使其与毫米级电池兼容。他们同时也希望为这些看上去微小但意义重大的进展申请专利，并寻找商业伙伴将这些技术推向市场。