Minimales 32Bit-System...

[Fattyman]

Aktuell beträgt die Packungsdichte des A12 von Apple ca. 82,8 Millionen Transistoren pro Quadratmillimeter.

Der Cortex M0 von ARM kann schon mit 12.000 Gattern realisiert werden. Daraus resultiert eine Transistoranzahl von ca. 100.000 (Streuung - je nach Fertigungstechnologie - bis auf 70.000)

Benutzt man die gleiche Technik des A12 für den Cortex M0 so hätte der Kern eine Seitenlänge von 34 Mikrometern (0,034 Millimeter). Damit wäre der Kern ca. 2 mal kleiner als ein Staukorn (Feinsand ist bis 60 Mikrometer in der Wikipedia aufgeführt).

Erste Frage: Kann man mit solchen einem Kern schon parasitäre Energien - (Luft-)Druckänderungen, Wellenenergie des Wassers (für den Einsatz auf Bojen), "Windhauch"-Energie, Funkwellen (UKW/MW/ Handynetze) - nutzen, um ihn zu betreiben?

Natürlich besteht ein Computer nicht nur aus einer CPU, dazu kommen Komponenten, wie Festspeicher (kein ROM!), normaler flüchtiger Speicher, Taktgeber. Um den Computer auch sinnvoll einsetzen zu können, kommt auch noch die Spannungsversorgung hinzu. Um daraus ein sinnvolles System zu machen, müssen Kommunikationseinrichtungen für Ein- und Ausgänge realisiert werden. Externe Sensoren schließen dann das System ab.

Zweite Frage: Wie groß - oder besser wie klein - kann man mit dieser Technik ein komplettes System realisieren?

[Ganon]

Sowas hier, vielleicht? https://www.popularmechanics.com/technology/a22007431/smallest-computer-world-smaller-than-grain-rice/

1x1 mm

[gravitationsfeld]

So ein kleines Die kannst du ja gar nicht verloeten.

[amdfanuwe]

Das Problem sind doch eher die Sensoren und Antennen. Die kann man nicht beliebig verkleinern.
z.B. Kameras. Da muß der einzelne Lichtsensor eine bestimmte Größe haben um eine Mindestanzahl an Photonen einzufangen. Und für eine Megapixelkamera reicht nicht ein Lichtsensor.
Ebenso Akustik, mit einem kleinem Piepslautsprecher bekommt man kein Volumen. Dazu braucht es Bass und der braucht Fläche.
Dann braucht man noch ein entsprechendes Gehäuse um die Komponenten zu schützen.
Da ist die Größe der Logik das geringste Probem. Es sei denn, es soll direkt ein Rechner mit zig Gigabyte an Flash vorhanden sein um die Daten zu speichern.

[Fattyman]

Das Problem sind doch eher die Sensoren und Antennen. Die kann man nicht beliebig verkleinern.
z.B. Kameras. Da muß der einzelne Lichtsensor eine bestimmte Größe haben um eine Mindestanzahl an Photonen einzufangen. Und für eine Megapixelkamera reicht nicht ein Lichtsensor.
Ebenso Akustik, mit einem kleinem Piepslautsprecher bekommt man kein Volumen. Dazu braucht es Bass und der braucht Fläche.
Dann braucht man noch ein entsprechendes Gehäuse um die Komponenten zu schützen.
Da ist die Größe der Logik das geringste Probem. Es sei denn, es soll direkt ein Rechner mit zig Gigabyte an Flash vorhanden sein um die Daten zu speichern.

Zur Messung von Licht/Helligkeit reicht auch ein Pixel (Graustufen) aus.
In diesen kleinen Maßstäben spielt so etwas wie Akustik (Lautsprecher?) keine Rolle. Gehäuse? - Ein "Tropfen Epo" (das Harz und nicht das Dopingmittel:biggrin:) sollte ausreichend sein, den Winzling zu "schützen". Als Betriebssystem kommt eher ein schlanker RTOS-Kernel oder noch etwas Rudimentäreres in Frage. Linux oder gar Windows wäre mit Nukes auf Ameisen geschossen.
Die Stromversorgung und die Kommunikationsschnittstelle nach draußen stellen eher limitierende Faktoren bei der Schrumpfung des Systems dar.

[Tobalt]

die Chipgröße hat ja nicht unbedingt was mit power zu tun.
im mW Bereich kann man schon aus diversen Quellen harvesten.

Für remote einsatz ist aber die Übertragung oft das energetische bottleneck. da kann dann zb eine minute energie gesammelt werden, und dann ein datenburst gesendet werden.

[konkretor]

Geht es dir um was aktuell zu kaufen gibt oder eher was so machbar ist?


Intel Quark ein gepimpter 486
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/1810251.htm


wurden eingestellt

http://linuxgizmos.com/intel-pulls-the-plug-on-its-joule-edison-and-galileo-boards/

Sonst kannst auch hier kramen



https://www.mouser.de/Embedded-Solutions/Computing/Single-Board-Computers/_/N-aez3t/

[][immy]

Also abgesehen von der CPU-größe, wäre nicht schon das Problem das man z.B. um Radioquellen als Energiequelle nutzen zu können man erst mal entsprechende fläche bräuchte um genug Energie umzuwandeln?
Dies wäre wiederum mit dann wieder nicht zu verachtenden Widerständen bespickt, welche das unterfangen eher wieder sinnlos erscheinen lassen.

[r-or]

Für remote einsatz ist aber die Übertragung oft das energetische bottleneck. da kann dann zb eine minute energie gesammelt werden, und dann ein datenburst gesendet werden.
Z.b. bei RFID Chips wird dafür 'backscatter' benutzt, es wird einfach der Wellenwiderstand der Antenne mit einem Transistor umgeschaltet. Die Reflexion wird dann vom Reader gelesen... Somit reicht ein sehr kleiner Kondensator für den Betrieb des chips

[Fattyman]

Geht es dir um was aktuell zu kaufen gibt oder eher was so machbar ist?


Intel Quark ein gepimpter 486
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/1810251.htm


wurden eingestellt

http://linuxgizmos.com/intel-pulls-the-plug-on-its-joule-edison-and-galileo-boards/

Sonst kannst auch hier kramen



https://www.mouser.de/Embedded-Solutions/Computing/Single-Board-Computers/_/N-aez3t/

Es geht mir um das technisch Machbare, nicht um derzeitige Bastelbedarfsysteme oder 486er-Altmetall.

Aktuell ist der Rekordhalter bei einer Größe von 1x1 mm. (Ein Dank an Gannon für diese Angabe(y))

[amdfanuwe]

Es geht mir um das technisch Machbare
Das technisch machbare beschränkt sich darauf, was man messen will und wie klein man die entsprechenden Sensoren gestalten kann. Nächste Probem ist die Energieversorgung. Ein System, dass einmal/Stunde einen Temperaturwert senden soll braucht weniger als ein System das einen ständigen Videostream erzeugen soll. Z.B. hätten die Ärzte gerne eine kleine autonome Drohne die der Patient schluckt und sich dann frei im Körper bewegen kann und der Arzt kann sich am Bildschirm in Echtzeit die Bilder und sonstigen Daten ansehen.
Das ist halt nicht machbar weil die Kamera nicht beliebig klein werden kann. Also bleibt es vorerst mal beim Endoskop und der unangenehmen Prozedur für den Patienten.
Die Computerlogik klein genug zu bekommen ist da noch das geringste Problem.

[Fattyman]

So ein kleines Die kannst du ja gar nicht verloeten.

Ich war vor über 30 Jahren schon in der Chip-Produktion tätig gewesen. Die damaligen Draht-Bondingverfahren (25 Mikrometer Golddraht) waren durchaus geeignet solche Winzlingsschaltungen "anzuschließen"...

[ndrs]

So ein kleines Die kannst du ja gar nicht verloeten.
Es gibt Bauteile mit 0,08mm^2 Größe (SMD 01005). Ok, die haben nur zwei Lötanschlüsse, aber so einen 1mm^2-Prozessor (Faktor 12,5) muss ja auch keine 100 Pins haben.