在印度一个偏远村庄经过一年测试后,研究人员准备扩大规模,生产一种超低功耗平板电脑,售价35美元,叫做I-页岩(I-slate)。
这款I-页岩是为了教学生数学和其他科目,他们的学校缺乏电力,或者学生们根本就没有教师。这款装置明年将进入全面生产,这款装置将最先采用的一种低功耗技术,称为概率CMOS(complementary metal-oxide semiconductor:互补金属氧化物半导体),以获得更长的电池寿命。
这种概率CMOS方法很简单:运行一块普通的芯片,不需太严格,牺牲少量的精度,就可获得巨大的能效收益,这就是回报。概率CMOS(CMOS所指的技术支持今天的大多数芯片技术)的效果,在图像和声音处理中特别好,因为人类的视觉和听觉不完美,所以小的误差觉察不到。
克里希纳•帕莱姆(Krishna Palem)是莱斯大学(Rice University)教授,而且是南洋理工大学(Nanyang Technological University)可持续纳米电子研究所(Institute for Sustainable Nanoelectronics)所长,2006年,他首次演示了概率CMOS。帕莱姆现正在努力使这项技术走向应用,这些应用就包括低功率助听器。帕莱姆说,在教学用平板装置方面,这种概率芯片可实现大量节能:这种教学用平板电脑只需3瓦功率,这意味着,它供电完全可以采用小型太阳能电池,就像袖珍计算器上的那种。
这种I-页岩看上去类似iPad,有一个7英寸的液晶触屏显示器。但是,它不是一部完整的平板电脑,实际上,它不像为弱势儿童提供的其他装置,如“每名儿童一台笔记本电脑”(One Laptop Per Child)的努力,它根本就不是一台计算机,并没有操作系统。帕莱姆说:“这是一款精心制作、功能单一的设备。”孩子们可以阅读预装的教科书或做笔记,解决数学问题,使用的手写笔,在“便笺簿”上屏幕的一侧。这种设备可以存储几页笔记。
南洋理工大学帕莱姆研究小组正在开发这种I-页岩,合作者有印度非营利组织乡村发展和学习基金会(Villages for Development and Learning Foundation),以及洛杉矶(Los Angeles)设计公司赛搜公司(Seso)。去年,这一研究小组测试的原型I-页岩,加载了一本数学教科书和习题,测试是在莫哈德•胡赛帕里(Mohd Hussainpalli)的一所学校进行的,这个村庄在海得拉巴(Hyderabad)西南约70英里。在这个区域内,电力是靠不住的,而一些村庄没有教师。
赛搜公司首席执行官马克•梅尔滕斯(Marc Mertens)设计了这种I-页岩接口。他说,挑战一直是要搞清楚,“什么是理想的方式,对学生有效,同时要确保,这种装置能做的要尽可能少。”这种方法可以降低硬件成本和功耗。动画和其他复杂的、媒体丰富的工具是不可能的。数学课程是根据这一地区使用的标准教科书,让学生按他们自己节奏学习。如果被卡住,他们可以跳过问题。教师可以从每个学生的装置上下载信息,监测他们的进展情况。
实地测试表明,学生的数学技能得到提高,因为他们用了I-页岩,测试使用的原型采用的是传统芯片。明年,研究人员将开始生产这款3瓦的太阳能驱动模型。
“我们不断地设法缩小硬件,然后评估这些接口的有效性,吸取经验教训,” 帕莱姆说。 “一旦有了舒适的用户界面,我们就会接通这种概率芯片。”
帕莱姆的小组正在升级硬件,而梅尔滕斯正在把更多的课程放在I-页岩上。他说,很容易设计一个方案,进行年级数学测试,胜过书面作业。“我们正在探索,这个装置如何超越数学,支持更多的创意课程,”他说。
廉价平板只需3瓦太阳能
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