Millised on vähima väljaviikudega arvuga
protsessorid?
Näiteks Microchip[1]
tootevalikus on 6-väljaviiguga 8-bitiste protsessorite seeria PIC10. Selle
tippesindaja PIC10F322 omab 896 baiti (512 sõna) programmimälu, 64 baiti
muutmälu, töötab sagedusega kuni 16MHz, sisaldab 3-kanalililst AD-muundurit,
kaht 8-bitist taimerit ja töötab toitepingetel alates 1,8 V (madala
toitepingega versioon). Lisaks terve hulk pisifunktsioone, näiteks integreeritud
temperatuurisensor, mis teevad protsessorist tõelise arupuru kaaslase, mida
võib “visata igasse ruumipunkti selle entroopia vähendamiseks”[2].
Arvatavasti sobiv lisand sensoritele, muunduritele ja teistele
elektroonikaseadmetele lokaalseks mini-infotöötluseks. Kaks väljaviiku kuuest
kulub ära toite jaoks, aga ülejäänud neli on multifunktsionaalsed rakenduse
jaoks.
 |
| SOT-23 korpus, u 3x3 mm |
Kas saab vähemaga?
Nelja väljaviiguga
protsessor paistab olevat selline miinimum, millest allapoole on raske minna.
Kaks toiteühenduse jaoks, ülejäänud kaks vastavalt andmesisend ja väljund
(jadakood). Pool-dupleks (vahelduvrežiim) andmevahetuse korral piisaks ka
kolmest klemmist. Protsessori ainsaks ülesandeks võib olla ka ainult konkreetse
lainekujuga signaali väljastamine ja siis on vaja ainult väljundklemmi.
Kas saab veel vähemaga?
Iseenesest võib
andmevahetuseks kasutada toiteklemme, sellisel juhul tuleb kas kiibist
väljaspool andmeside eraldada toitesignaalist või tagada kiibiga sellises
kodeeringus andmeside, et sellelt on võimalik energiat näpata. Tulemus – kaks
klemmi.
Kas saab siiski veel vähemaga?
Muidugi saab, elektrilisi väljaviike pole üldse tarvis. On võimalik saada
energiat keskkonnast kasutades valgusenergia muundit või MEMS (Microelectromechanical systems) lahendusi erinevate keskkonna
füüsikalis-keemiliste protsesside muundamiseks sisemiselt kasutatavaks
elektrienergiaks. Samamoodi saab selline kiip oma töötluse tulemust ilmutada – näiteks
valgus- (elektromagnetvälja) impulssidega või MEMS aktuaatoritega, mis
mõjutavad välist keskkonda.
Sageli eeldame me
protsessorilt töökohal programmeeritavust, s.t. koos andmeside viikude
kaotamisega tuleb lahendada ka eriolukorra võimalus, mille korral läheb
protsessor programmeerimisrežiimi. Lihtsam on seda teha sisselülitamishetkel,
aga kui protsessor on väga osav ümbritsevast keskkonnast energiat korjama, siis
võib selle seisma „näljutamine“ olla küllalt tülikas. Võib ka ette näha keskkonnas
erisituatsiooni tekitamist (näiteks jahutades kiipi oluliselt külmemaks tema
tavapärasest töökeskkonna temperatuurist), mida kiip interpreteerib
korraldusena programmeerimisrežiimi minemiseks.
Siin meenub avalugu Vernor Vinge raamatust „A Fire Upon the Deep“. Selles hävitas ultimatiivselt kuri tehisintellekt üle suure distantsi kosmoselaeva, millega inimesed põgenesid, olles kaasa võtnud tundlikku infot kurja tehismõistuse kohta. Kuri aru kasutas selleks vaid nõrka sidelaserit, millega ta suutis ühe anduri protsessori ümber programmeerida ja tekitatud ussiagu kaudu hukutava koodi juhtimissüsteemi saata…
Aga kokkuvõttes käituks
ilma elektriliste ühendusteta kiip paljuski nagu elusrakk… ilma paljunemissuutlikkuseta,
aga see-eest väga usaldusväärsena ja pikaealisena.
K.T.
Tallinn, mai 2015
Tallinn, mai 2015
