Universität Michigan entwickelt kleinsten „PC“ der Welt

Forscher der Universität von Michigan haben ein Computersystem entwickelt, das inklusive Prozessor, Speicher, Funkeinheit, Batterie und Solarzelle auf einer Fläche von nur knapp über einem Quadratmillimeter Platz findet.

Damit haben sie nach eigenen Angaben das erste komplette Rechensystem im „Millimeter-Format“ erschaffen. Bei dem Mini-Rechner handelt es sich um den Prototypen eines implantierbaren Chips zur Überwachung des Augeninnendrucks bei Patienten mit Glaukom, auch bekannt als Grüner Star. Das mit der Entwicklung beschäftigte Forschungsteam des U-M Department of Electrical Engineering and Computer Science wird von den Professoren Dennis Sylvester und David Blaauw sowie dem Assistenzprofessor David Wentzloff geleitet.

Das vorläufige Ergebnis ihrer Arbeit besteht aus dem besagten Prototypen, der auf einer Fläche von nur wenig mehr als einem Quadratmillimeter einen äußerst sparsamen Mikroprozessor samt Speicher, einen Sensor für die Erfassung des Augeninnendrucks und eine Funkeinheit inklusive Antenne für die drahtlose Übermittlung der ermittelten Daten in sich vereint. Durch die ebenfalls integrierte Solarzelle mit angeschlossener Batterie wird das System mit Strom versorgt. Bei dem Prozessor handelt es sich bereits um die dritte Generation des „Phoenix“-Chips der Forscher, der dank spezieller Stromsparmechanismen durchschnittlich nur unvorstellbar geringe 5,3 Nanowatt – ein Nanowatt entspricht einem Milliardstel Watt – benötigen soll. Dabei werde das System allerdings nur alle 15 Minuten „aufgeweckt“ um Messungen vorzunehmen. Der Speicher soll die innerhalb einer Woche ermittelten Daten fassen können. Um die Batterie des „millimeter-scale complete computing systems“ mittels Solarenergie aufzuladen, werden zehn Stunden künstliches Licht (Innenraumbeleuchtung) oder 1,5 Stunden Sonnenlicht benötigt.

Dank der winzigen Chipfläche ließen sich zudem Hunderttausende der Mini-Computer aus einem einzigen Wafer fertigen. Die Forscher sehen als nächste große Herausforderung die Entwicklung von Systemen, die noch weitaus mehr Funktionen im winzigen Format vereinen und zur Überwachung weiterer Körperfunktionen, unserer Umwelt oder auch Gebäuden genutzt werden könnten.

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