Интегрированная обработка и генерирование электроэнергии на кристалле

Интегрированная обработка и генерирование электроэнергии на кристалле

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

[0001] Так как пропускная способность сетевых средств связи между множеством вычислительных устройств продолжает увеличиваться, все более практически важным становится выполнение вычислительной обработки вне контекста физически зафиксированных традиционных вычислительных устройств, таких как повсеместно распространенные настольные вычислительные устройства или также повсеместно распространенные серверные вычислительные устройства. Например, обработка задач, которые можно разделить на подзадачи и выполнять их параллельно, может быть эффективно выполнена множеством физически распределенных обрабатывающих блоков, в том числе, обрабатывающих блоков, которые не относятся к блокам с большой вычислительной мощностью, таким как обрабатывающие блоки с низким энергопотреблением. Указанные физически распределенные обрабатывающие блоки не обязательно должны находиться в одном центре обработки данных, либо в каких-либо иных физических границах, а вместо этого могут быть физически распределены по огромному количеству различных физических устройств в разных физических местах. Коль скоро указанные устройства в состоянии эффективно обмениваться данными друг с другом, их физическое местоположение не имеет никакого значения.

[0002] Хотя сетевые средства связи с высокой пропускной способностью позволяют вычислительным устройствам иметь множество различных форм, все же для схем обработки требуется электрическая энергия. Следовательно, для вычислительных устройств требуется либо привязное соединение с источником электропитания, таким как обычная розетка в стене, либо беспривязной источник питания, такой как батарея. Как известно специалистам в данной области техники, использование батарей для питания обрабатывающих вычислительных устройств связано с рядом недостатков, в том числе, например, с ограниченной емкостью батарей для аккумулирования электрической энергии, ограниченной долговечностью батарей, измеряемой в циклах заряда-разряда, высокой стоимостью изготовления батарей, в том числе расходами на переработку опасных химических реагентов и другими подобными недостатками. Как также хорошо известно специалистам в данной области техники, использование электроэнергии, полученной от электрической сети, также может быть связано с рядом проблем в том числе, с высокой стоимостью, ненадежностью в определенных обстоятельствах и необходимостью иметь дополнительную инфраструктуру и соответствующее техническое обслуживание.

Сущность изобретения

[0003] В одном варианте осуществления обрабатывающее устройство, такое как интегральная схема, содержащая один или несколько центральных обрабатывающих блоков (CPU) или «систему на кристалле» (SOC), может быть связано с электрическим генератором аналогичного физического размера, который может обеспечить обрабатывающее устройство электрической энергией, в результате чего образуется автономное обрабатывающее устройство с собственным источником питания, которое может потреблять исходные материалы, такие как материалы, необходимые электрическому генератору, и выдавать обработанные данные. Обрабатывающее устройство и электрический генератор могут иметь физическую, электрическую и тепловую связь друг с другом, образуя единое унитарное обрабатывающее устройство с собственным источником питания.

[0004] В другом варианте осуществления электрический генератор может представлять собой топливный элемент, который может быть изготовлен из материалов, способных также поддерживать функционирование схем обработки, таких как материалы на основе кремния. Физические размеры указанного топливного элемента могут быть подобраны таким образом, чтобы площадь поверхности была соразмерна с площадью поверхности обрабатывающего устройства, с которым он соединен. Топливо, например, газообразный водород или метан и газ-окислитель, могут направляться соответственно через анод и катод указанного топливного элемента либо в ортогональной ориентации, при которой они подаются в разных направлениях, либо в параллельной ориентации, при которой они разделены перегородкой или другим физическим барьером. Эти устройства могут быть уложены в стек, так чтобы части одного устройства в стеке образовали камеру для подачи топлива в виде газа в части другого устройства в этом стеке.

[0005] В другом варианте осуществления обрабатывающее устройство может содержать физическую коммуникационную связь, например, выводы, выступающие из или ведущие к краю устройства, что позволяет обеспечить коммуникационную связь множества единичных устройств, состоящих из унитарного электрического генератора и обрабатывающего устройства, с объединительной платой, имеющей физические рецепторы для физических коммуникационных соединений. Указанная соединительная плата также может обеспечить коммуникационные соединения с высокой пропускной способностью для расширения сетей вычислительных устройств, а также других функциональных возможностей. Вдобавок или в качестве альтернативы, обрабатывающее устройство может содержать беспроводное соединение связи, такое как высокочастотное беспроводное соединение связи, которое может обеспечить беспроводной обмен данными с высокой пропускной способностью на короткие расстояния даже в зашумленных средах.

[0006] В еще одном варианте осуществления тепловая связь между электрическим генератором и обрабатывающим устройством может содержать термоэлектрик, способный генерировать электрическую энергию на основе разности температур между обрабатывающим устройством, которое может работать при более низкой температуре, и электрическим генератором, который в случае использования топливного элемента может поддерживать более высокую температуру. В качестве альтернативы термоэлектрик может потреблять электрическую энергию и создавать разность температур между электрическим генератором и устройством обработки, охлаждая обрабатывающее устройство и добавляя тепло к электрическому генератору, что весьма выгодно. Тепловая связь между электрическим генератором и обрабатывающим устройством может, кроме того, содержать тепловую связь между топливом, доставляемым электрическому генератору, и обрабатывающим устройством, что позволяет охлажденному топливу охлаждать обрабатывающее устройство до его расходования электрическим генератором.

[0007] В следующем варианте осуществления вычислительное устройство может содержать одно или несколько обрабатывающих устройств с собственным источником питания вместе с одним или несколькими устройствами аккумулирования электрической энергии, так чтобы энергию, созданную обрабатывающим устройством с собственным источником питания, можно было аккумулировать в устройстве аккумулирования энергии в течение периодов, когда выполняется минимальный объем обработки, и, следовательно, обрабатывающее устройство с собственным источником питания сможет производить больше электрической энергии, чем потребляется при обработке. В противоположном случае, в течение периодов обработки больших объемов данных обрабатывающему устройству с собственным источником питания может потребоваться большее количество электрической энергии, чем оно может произвести, и, следовательно, оно сможет потреблять некоторое количество энергии, аккумулированной в устройстве аккумулирования электроэнергии.

[0008] Данный раздел предусмотрен для ознакомления в упрощенной форме с концепциями изобретения, которые более подробно описаны ниже в разделе «Подробное описание изобретения». Данный раздел не претендует на идентификацию ключевых признаков или существенных признаков заявленного предмета изобретения, и не претендует на его использование с целью ограничения объема заявленного предмета изобретения.

[0009] Дополнительные признаки и преимущества изобретения станут очевидными из нижеследующего подробного описания, которое сопровождается ссылками на сопроводительные чертежи.

Краткое описание чертежей

[0010] Нижеследующее подробное описание можно лучше всего понять, рассматривая его вместе с сопроводительными чертежами, на которых:

[0011] Фиг. 1 - блок-схема примерного унитарного обрабатывающего устройства с собственным источником питания;

[0012] Фиг. 2 - блок-схема примерного обрабатывающего устройства;

[0013] Фиг. 3 - блок-схема примерной компоновки унитарных обрабатывающих устройств с собственным источником питания;

[0014] Фиг. 4 - блок-схема дугой примерной компоновки унитарных обрабатывающих устройств с собственным источником питания;

[0015] Фиг. 5 - блок-схема примерных аспектов переноса тепла в примерном унитарном обрабатывающем устройстве с собственным источником питания; и

[0016] Фиг. 6 - бок-схема примерного мобильного вычислительного устройства, содержащего примерное унитарное обрабатывающее устройство с собственным источником питания.

Подробное описание изобретения

[0017] Нижеследующее описание относится к единому унитарному обрабатывающему устройству с собственным источником питания, содержащему обрабатывающее устройство, такое как «микросхема», включающее в себя один или несколько центральных обрабатывающих блоков (CPU) или «систему на кристалле» (SOC), и электрический генератор аналогичного физического размера, который может обеспечить обрабатывающее устройство электрической энергией. Обрабатывающее устройство и электрический генератор могут иметь физическую, электрическую и тепловую связь друг с другом, формируя обрабатывающее устройство с собственным источником питания. Электрический генератор может представлять собой топливный элемент, который может быть изготовлен из материалов, способных также поддерживать схемы обработки, например, материалы на основе кремния. Тепловая связь между электрическим генератором и обрабатывающим устройством может содержать термоэлектрик, который может генерировать электрическую энергию на основе разницы в температуре между обрабатывающим устройством, которое может работать при более низкой температуре, и электрическим генератором, который в случае использования топливного элемента может поддерживать более высокую температуру. В качестве альтернативы, термоэлектрик может потреблять электрическую энергию и создавать разность температур между электрическим генератором и обрабатывающим устройством, охлаждая тем самым обрабатывающее устройство с одновременным подводом тепла к электрическому генератору, что весьма выгодно. Вычислительное устройство может содержать одно или несколько обрабатывающих устройств с собственным источником питания вместе с одним или несколькими устройствами аккумулирования энергии, с тем чтобы можно было аккумулировать энергию, создаваемую обрабатывающим устройством с собственным источником питания в устройстве аккумулирования энергии в течение периодов, когда выполняется минимальный объем обработки, и, следовательно, обрабатывающее устройство с собственным источником питания может создавать больше электрической энергии, чем потребляется при обработке. В противоположном случае, во время периодов с повышенным объемом обработки обрабатывающему устройству с собственным источником питания может потребоваться большее количество электрической энергии, чем оно может произвести, и, следовательно, сможет потреблять некоторую часть энергии, аккумулированной в устройстве аккумулирования энергии.

[0018] В иллюстративных целях в описанных здесь способах делаются ссылки на существующие и известные схемы обработки данных, например, схемы на основе кремния, которые обычно присутствуют в современных вычислительных устройствах, в том числе, в настольных компьютерах, компьютерах типа «лэптоп» и в серверных вычислительных устройствах, а также в сетевых коммуникационных вычислительных устройствах, таких как маршрутизаторы и коммутаторы, и в устройствах хранения данных, таких как накопители на магнитных и твердотельных жестких дисках. Однако указанные ссылки являются только примерами и не подразумевают ограничение механизмов, описанных для конкретных примеров. В действительности, обсуждаемые здесь способы применимы к любым механизмам и оборудованию, работающему независимо от типа питания, необходимого указанным механизмам, и указанного оборудования, выполняющего указанную обработку данных.

[0019] Вдобавок, описанные здесь способы обращены к конкретным типам электрических генераторов. Например, выполняются ссылки на топливные элементы, такие как топливный элемент с протонно-обменной мембраны (PEM). Однако такие ссылки носят исключительно примерный характер и делаются для упрощения описания и представления, причем они не подразумевают ограничение механизмов, описанных для конкретных устройств. Наоборот, описанные здесь способы равным образом применимы (в модифицированном виде или без изменений) к любому устройству или механизму, генерирующему электрическую энергию на основе использования исходных материалов, как в топливных элементах на основе двуокиси кремния, топливных элементах на основе фосфорной кислоты, топливных элементов с расплавленным карбонатным электролитом, и в том числе, но не только, в топливных элементах, где используются углеводороды.

[0020] Хотя это не обязательно, но в приведенном ниже описании делаются ссылки на исполняемые компьютером инструкции, такие как программные модули, исполняемые вычислительным устройством. В частности, в описании делаются ссылки на действия и символические представления операций, которые выполняются одним или несколькими вычислительными устройствами или периферией, если не указано иное. По существу понятно, что указанные действия и операции, которые иногда называют исполняемыми на компьютере операциями, включают в себя манипулирование обрабатывающим блоком электрическими сигналами, представляющими данные в структурированном виде. Это манипулирование обеспечивает преобразование данных или поддерживает их в ячейках памяти, реконфигурируя или изменяя иным образом режим работы вычислительного устройства или периферии способом, хорошо понятным специалистам в данной области техники. Структуры данных, в которых поддерживаются данные, представляют собой физические ячейки памяти, которые имеют конкретные свойства, определенные форматом данных. Обычно программные модули включают в себя стандартные программы, программы, объекты, компоненты, структуры данных и т.п., которые выполняют конкретные задачи или реализуют конкретные типы абстрактных данных.

[0021] Обратимся к фиг. 1, где показана система 100, обеспечивающая контекст для нижеследующего описания. Примерная система 100 содержит обрабатывающее устройство 101 с собственным источником питания, а также его версии в виде обрабатывающих устройств 140, 150 и 160 с собственным источником питания, которые могут содержать альтернативные варианты осуществления электрического генератора 110 в составе обрабатывающего устройства 101 с собственным источником питания. Обратимся сначала к обрабатывающему устройству 101 с собственным источником питания, которое может содержать электрический генератор 110 и обрабатывающее устройство 120. В одном варианте осуществления электрический генератор 110 может генерировать электрическую энергию для питания, используемую обрабатывающим устройством 120, тем самым давая возможность обрабатывающему устройству 101 с собственным источником питания выполнять полезные вычисления без получения питания от внешних источников. Электрическая энергия, генерируемая электрическим генератором 110, может относиться к любому типу, который позволяет ее потребление на прямую схемами обработки обрабатывающего устройства 120, причем напряжение может соответствовать собственному напряжению указанных схем обработки, что позволяет обрабатывающему устройству 120 потреблять указанную электрическую энергию без необходимости использования трансформаторов или силовых преобразователей. Например, электрический генератор 110 может подавать электропитание постоянного тока на обрабатывающее устройство 120. Указанное электропитание постоянного тока в одном примере может подаваться с напряжением от 0,7 вольта до 1,2 вольта, как это необходимо для потребления низковольтными обрабатывающими устройствами. В другом примере электропитание постоянного тока, обеспечиваемое электрическим генератором 110, может подаваться с напряжением, превышающим 1,2 вольта для выполнения обработки в повышенном объеме, например, выполняемой сетевыми, аккумулирующими или другими обрабатывающими устройствами типа «система на кристалле» (SOC). В еще одном примере электропитание постоянного тока, обеспечиваемое электрическим генератором 110, может подаваться с напряжением, меньшим 0,7 вольт для использования супермаломощными обрабатывающими устройствами, в том числе обрабатывающими устройствами типа SOC.

[0022] Питание от электрического генератора 110 может подаваться на обрабатывающее устройство 120 через электрические соединения, такие как электроды 131 и 132. В частности, обрабатывающее устройство 120 может содержать одну или несколько интегральных схем, которые могут включать в себя входные шины для получения электропитания. Указанные входные шины могут быть соединены с штырями или другими подобными соединителями на периферии обрабатывающего устройства 120. Далее к указанным штырям или другим соединителям могут быть подсоединены электроды 131 и 132 для подачи питания от электрического генератора 110 на обрабатывающее устройство 120.

[0023] Вдобавок к электродам 131 и 132 обрабатывающее устройство 120 также может содержать соединение связи 139, которое в одном варианте осуществления подобным же образом включает в себя электропроводные шины, которые могут проходить к периферии обрабатывающего устройства 120. Например, соединение связи 139 может содержать ряд шин, которые могут быть аналогичны или эквивалентны разводке питания в стандартном коммуникационном соединении Ethernet. Такие шины могут проходить из коммуникационных схем обрабатывающего устройства 120 на периферию обрабатывающего устройства 120, либо они могут обеспечивать коммуникационную связь с внешней коммуникационной архитектурой, такой как, например, разъем или другой подобный физический интерфейс для установления коммуникационного соединения с обрабатывающим устройством 120 через соединение связи 139.

[0024] В одном варианте осуществления электрический генератор 110 может быть реализован в виде топливного элемента, по меньшей мере некоторые компоненты которого могут содержать исходный материал, эквивалентный материалу, использованному для обрабатывающего устройства 120. Например, электрический генератор 110 может представлять собой топливный элемент, который может содержать материалы на основе кремния, так что обрабатывающее устройство 120 может быть выполнено с использованием аналогичных материалов на основе кремния и/или аналогичных технологий производства. В указанном варианте осуществления обрабатывающее устройство 120 может быть на противоположной стороне одной или нескольких компонент электрического генератора 110. В других вариантах осуществления электрический генератор 110 и обрабатывающее устройство 120 могут изготавливаться независимо, а затем соединяться вместе, например, через механизмы, которые могут обеспечить их объединение в единичное унитарное устройство, имеющее общие, физические, электрические и тепловые атрибуты.

[0025] Одним типом топливного элемента, который может содержать электрический генератор 110, может быть топливный элемент с протонно-обменной мембраной (PEM). Как очевидно специалистам в данной области техники, топливные элементы с PEM могут работать при более низких температурах и давлениях, чем другие топливные элементы. В топливном элементе с PEM может использоваться в качестве топлива водород или углеводород, из которого можно получить водород, а также кислород или другой окислитель. В частности, электролит топливного элемента с PEM может представлять собой тонкую полимерную мембрану, которая может быть проницаемым для протонов, но которая не пропускает электроны, в то время как анод и катод могут быть выполнены из углерода или других подобных материалов, включая материалы на основе кремния. Водородное топливо может подаваться на анод, где оно может расщепляться на ионы водорода, или протоны, и электроны. Ионы водорода могут проходить через электролит на катод, в то время как электроны могут протекать через внешнюю цепь и тем самым обеспечивать питание указанной внешней цепи. Кислород, например, из воздуха или другой окислитель может подаваться на катод, где кислород может объединяться с электронами и ионами водорода, образуя воду.

[0026] Другой тип топливного элемента, который может использоваться в электрическом генераторе 110, представляет собой топливный элемент с газоадсорбционным оксидом, который может содержать электролит, как правило, в виде твердого керамического материала, и анод и катод по противолежащим сторонам электролита, каждая из которых, как правило, содержит краску, покрывающую электролит. Указанный топливный элемент может получать газ в качестве входа, а внутри этого топливного элемента природный газ может смешиваться с водяным паром для образования «реформированного топлива». Это реформированное топливо поступает со стороны анода электролита, и, когда оно проходит через анод, оно притягивает ионы кислорода из катода, которые притягиваются к катоду из горячего воздуха, подаваемого в топливный элемент. Ионы кислорода объединяются с реформированным топливом в электролите, создавая электричество, воду и небольшое количество двуокиси углерода, а также тепло. Затем это тепло и вода могут быть использованы для продолжения процесса, давая возможность топливному элементу продолжать генерировать электроэнергию постоянного тока, пока есть доступный для этого природный газ. Также могут использоваться топливные элементы других типов.

[0027] Вновь обратимся к фиг. 1, где в одном примере электрический генератор 110 может представлять собой топливный элемент, компоненты которого могут быть ориентированы так, как показано в примерном обрабатывающем устройстве 140 с собственным источником питания. Как показано на фиг. 1, примерное обрабатывающее устройство 140 с собственным источником питания может содержать обрабатывающее устройство 120 и топливный элемент, содержащий вышеупомянутый анод, например, в виде анода 141, вышеупомянутый катод, например, в виде катода 143 и вышеупомянутый электролит, например, в виде электролита 142. Если топливный элемент примерного обрабатывающего устройства 140 с собственным источником питания представляет собой топливный элемент с PEM, то тогда топливо, такое как газообразный водород 146, может подаваться на анод 141, а окислитель, такой как окислитель 147, может подаваться на катод. В одном варианте осуществления могут быть использованы поточные пластины для направления газообразного водорода 146 на анод, а окислителя 147 на катод 143 с целью повышения эффективности потребления топлива анодом 141 и катодом 143 соответственно. Например, поточная пластина 144 может содержать отверстия или направляющие таким образом, как показано на фиг. 1, которые могут направлять газообразный водород 146 к аноду 141, увеличивая тем самым потребление газообразного водорода 146 анодом 141. Аналогичным образом поточная пластина 145 также может содержать отверстия или направляющие, например, такие как показаны на фиг. 1, которые могут направлять окислитель 147 на катод 143, увеличивая тем самым его расход катодом 143. Как очевидно специалистам в данной области техники, компоненты примерного обрабатывающего устройства 140 с собственным источником питания, которые показаны на фиг. 1, изображены без соблюдения масштаба, а вместо этого показаны с увеличением в вертикальном направлении, чтобы продемонстрировать принцип действия и конструкцию поточных пластин 144 и 145.

[0028] В одном варианте осуществления для поддержания газообразного водорода 146 отдельно от окислителя 147 газообразный водород 146 может подаваться в топливный элемент примерного обрабатывающего устройства 140 с собственным источником питания в направлении, перпендикулярном направлению в котором подается окислитель 147. Например, как показано на фиг. 1, газообразный водород 146 может подаваться с левой стороны примерного обрабатывающего устройства 140 с собственным источником питания, и далее через анод 141 слева направо, как это задается каналами или направляющими поточной пластины 144. Наоборот, окислитель 147 может подаваться от задней части примерного обрабатывающего устройства 140 с собственным источником питания, как показано на этой фигуре, и может проходить через катод 143 в направлении от задней части к передней части устройства 140, которое перпендикулярно направлению слева направо, в котором протекает газообразный водород 146.

[0029] В альтернативном варианте осуществления газообразный водород 146 может содержаться отдельно от окислителя 147 с помощью физического барьера, такого как перегородка 151, показанная в виде части примерного обрабатывающего устройства 150 с собственным источником питания, которое представлено на фиг. 1. В указанном альтернативном варианте осуществления газообразный водород 146 и окислитель 147 могут подаваться с одного и того же направления. Таким образом, как показано на фиг. 1, в примерном обрабатывающем устройстве 150 с собственным источником питания и газообразный водород 146, и окислитель 147 могут подаваться с левой стороны обрабатывающего устройства 150 с собственным источником питания и могут проходить через анод 141 и катод 143 соответственно слева направо, как это обусловлено поточными пластинами 144 и 145 соответственно. В указанном варианте осуществления поточные пластины 144 и 145 могут иметь свои каналы, выровненные в одинаковом направлении в отличие от ориентации в ортогональных направлениях, показанной в примерном обрабатывающем устройстве 140 с собственным источником питания.

[0030] В дополнительном альтернативном варианте осуществления в отличие от использования конструкций с поточными пластинами в явном виде, такими как поточные пластины 144 и 145, показанные в примерных обрабатывающих устройствах 140 и 150 с собственным источником питания (фиг. 1), может быть использована компоновка в виде стека, такая как в примерных многоярусных обрабатывающих устройствах с собственным источником питания. В указанной многоярусной компоновке структуры одного обрабатывающего устройства с собственным источником питания могут действовать как поточные пластины для примыкающего обрабатывающего устройства с собственным источником питания. Например, как показано в примерных многоярусных обрабатывающих устройствах 160 с собственным источником питания, одно обрабатывающее устройство с собственным источником питания может содержать обрабатывающее устройство 120 и топливный элемент, содержащий анод 141, электролит 142 и катод 143. Другое, отличное от предыдущего обрабатывающее устройство с собственным источником питания может содержать обрабатывающее устройство 171 и топливный элемент, содержащий анод 161, электролит 162 и катод 163. Как показано на фиг. 1, обрабатывающее устройство 171 может действовать как поточная пластина для анода 141 обрабатывающего устройства с собственным источником питания, установленного под ним. В частности, в указанном варианте осуществления анод и катод топливных элементов, связанных с указанными многоярусными обрабатывающими устройствами с собственным источником питания, могут быть изготовлены таким образом, чтобы они сами содержали направляющие, или каналы, которые будучи сформированными другими обрабатывающими устройствами с собственным источником питания, которые с ними состыкованы, могут образовать структуры, способные принудительно направлять соответствующее газообразное топливо через соответствующий электрод. Таким образом, анод 141 может быть изготовлен с направляющими или каналами, которые в сочетании с установленным на нем обрабатывающим устройством 171, может принудительно направлять газообразный водород 146 на поверхность анода 141.

[0031] Аналогичная структура может быть образована катодом 143 и обрабатывающим устройством 120, которое может быть установлено непосредственно под катодом 143 и прикреплено к нему, так что каналы катода 143 вместе с обрабатывающим устройством 120 могли принудительно направлять окислитель 147 через катод 143. Как показано на примере многоярусных обрабатывающих устройств 160 с собственным источником питания, указанная компоновка может многократно повторяться, что позволяет избежать необходимости иметь поточные пластины для всех многоярусных обрабатывающих устройств с собственным источником питания, возможно за исключением самого верхнего и/или самого нижнего устройства. Обрабатывающее устройство 172, представленное на, фиг. 1, демонстрирует указанное повторение, поскольку обрабатывающее устройство 172 может являться частью обрабатывающего устройства с собственным источником питания, которое укладывается на верхнюю часть обрабатывающего устройства с собственным источником питания, содержащего обрабатывающее устройство 171 и топливный элемент, содержащий анод 161, электролит 162 и катод 163.

[0032] Обратимся к фиг. 2, где обрабатывающее устройство 120, показанное на фиг. 1, в одном варианте осуществления может быть не просто обрабатывающим устройством, реализующим одну функцию, а вместо этого может содержать множество независимых обрабатывающих устройств и других структур на транзисторной основе, которые можно получить посредством травления, например, из единого куска материала на основе кремния. Например, в одном варианте осуществления обрабатывающее устройство 120 по фиг. 1 может представлять собой «систему на кристалле» (SOC) или другое подобное устройство, которое может включать в себя множество различных возможностей обработки, а также другие возможности, связанные с обработкой данных, такие как возможности, связанные с хранением данных. Например, показанное на фиг. 2 примерное обрабатывающее устройство 120 может включать в себя один или несколько центральных обрабатывающих блоков (CPU) 220, системную память 230, которая может включать в себя RAM 232, и системную шину 221, которая связывает различные системные компоненты, включая системную память с обрабатывающим блоком 220. Все указанные компоненты в одном варианте осуществления могут представлять собой структуры, полученные посредством травления на едином куске материала на основе кремния. Обрабатывающее устройство 120 может, но не обязательно, включать в себя аппаратные средства графики, такие как средства для отображения визуальных пользовательских интерфейсов, в том числе, но не только, графический аппаратный интерфейс 290, который может предоставить обрабатывающему устройству 120 коммуникационную связь с внешним дисплейным устройством 291. Вдобавок, обрабатывающее устройство 120 может также включать в себя периферийный интерфейс 250, который может разрешить обрабатывающему устройству 120 установить соединение связи с одним или несколькими внешними периферийными устройствами, в том числе с внешними пользовательскими периферийными устройствами ввода, например, с датчиком 251 касания, показанным на фиг. 2.

[0033] Обрабатывающее устройство 120, кроме того, может включать в себя в виде других структур, полученных посредством травления на едином куске материала на основе кремния, считываемые компьютером среды, которые могут включать в себя среду, доступную со стороны обрабатывающего устройства 120. В качестве примера, но не как ограничение, считываемая компьютером среда может содержать компьютерную запоминающую среду и среду связи. Компьютерная запоминающая среда включает в себя среду, реализованную с использованием любого способа или технологии для хранения информации, например, считываемые компьютером инструкции, структуры данных, программные модули ил другие данные. Компьютерная запоминающая среда включает в себя, но не только RAM, ROM, EEPROM, флэш-память или память, созданную по другой технологии, а также твердотельную запоминающую среду или любой другой носитель, который можно использовать для запоминания необходимой информации и который может быть совместимым с конструкцией обрабатывающего устройства 120. Однако, компьютерная запоминающая среда не включает в себя среду связи. Среда связи, как правило, воплощает считываемые компьютером инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные в виде модулированного сигнала данных, такого как несущая волна или другой механизм транспортировки, и включает в себя любую среду для доставки информации. В качестве примера, но не как ограничение, среда связи включает в себя проводную среду, такую как проводная сеть или прямое проводное соединение, и беспроводную среду, такую как акустическая, радиочастотная (RF), инфракрасная и другая беспроводная среда. В список считываемых компьютером сред также следует включить любые комбинации из вышеперечисленных примеров.

[0034] Системная память 230 включает в себя компьютерную запоминающую среду в виде энергозависимой и/или энергонезависимой памяти, такой как память только для считывания (ROM) 231 и вышеупомянутую RAM 232. Базовая система 233 ввода/вывода (BIOS), содержащая базовые стандартные программы, помогающие передавать информацию между элементами внутри обрабатывающего устройства 120, например, во время запуска, как правило, хранится в ROM 231. Память RAM 232, как правило, содержит данные и/или программные модули, которые непосредственно доступны и/или обрабатываются в данный момент обрабатывающим блоком 220. В качестве примера, но не как ограничение, на фиг. 2 показана операционная система 234 вместе с другими программными модулями 235 и программными данными 236. Обрабатывающее устройство 120 также может включать в себя другие компьютерные запоминающие среды, такие как энергонезависимое твердотельное запоминающее устройство 240, показанное на фиг. 2. Энергонезависимое твердотельное запоминающее устройство 240 может быть соединено с системной шиной 231.

[0035] Вышеупомянутая компьютерная запоминающая среда, такая как энергонезависимое твердотельное запоминающее устройство 240, показанное на фиг. 2, обеспечивает хранение считываемых компьютером команд, структур данных, программных модулей и других данных для обрабатывающего устройства 120. На фиг. 2 в качестве примера показано энергонезависимое твердотельное запоминающее устройство 240, хранящее операционную систему 244, другие программные модули 245 и программные данные 246. Заметим, что эти компоненты могут либо совпадать, либо отличаться от операционной системы 234 других программных модулей 235 и программных данных 236. Операционная система 244, другие программные модули 245 и программные данные 246 снабжены здесь разными ссылочными номерами, чтобы показать, что они, как минимум, являются разными копиями.

[0036] Обрабатывающее устройство 120 может работать в сетевой среде, представленной сетью 290, используя логические соединения с одним или несколькими удаленными компьютерами. Обрабатывающее устройство 120 показано соединенным с общим сетевым соединением 271 через сетевой интерфейс или адаптер 270, который, в свою очередь, соединен с системной шиной 221. Как более подробно обсуждается ниже, сетевой интерфейс 270 может содержать физический сетевой интерфейс, например, через физическое соединение между электрическими выводами, выходящими на периферию обрабатывающего устройства 120, и соответствующим гнездом или другим подобным соединителем на другом физическом устройстве. В качестве альтернативы, что также подробно описывается ниже, сетевой интерфейс 270 может содержать беспроводной сетевой интерфейс, который может установить общее сетевое соединение 271 в виде беспроводного сетевого соединения. В сетевой среде программные модули, показанные применительно к обрабатывающему устройству 120 или его частям или его периферии, могут храниться в памяти одного или нескольких других вычислительных устройств, имеющих коммуникационную связь с обрабатывающим устройством 120 через общее сетев