2년간 충전 불필요한 초저전력 컴퓨터?

노르웨이 소프트웨어 개발자인 안드레아스 에릭센이 사용 환경에 따라 최대 2년간 충전이 불필요한 컴퓨터인 포테이톱(PotatoP)을 개발했다.

이 제품은 태양광을 전력으로 바꾸는 태양 전지 패널을 갖추고 있다. 소비 전력도 낮기 때문에 주위 밝기에 따라 최대 2년간 동작한다는 것. 포테이톱 메인보드에는 스파크펀(SparkFun) 레도보드 아르테미스 ATP를 사용했으며 여기에 마이크로컨트롤러용으로 설계된 프로그래밍 언어 uLisp로 프로그래밍한 PotatOS를 실행한다.

디스플레이에는 샤프 4.4인치 흑백 디스플레이인 LS044Q7DH01를 채택했다. 이 디스플레이는 e페이퍼와 기존 액정 디스플레이 중간 기술로 만들어져 있어 백라이트가 없고 최소한의 전력만 소비하는 게 특징이다. 또 태양 전지 패널에는 파워필름 LL200-2.4-75, 배터리에는 PiJuice 12000mAh Battery를 사용했다.

개발자는 포테이톱 소비 전력을 5mW로 하는 걸 목표로 개발을 진행해왔지만 당초에는 키보드로 문자를 치는 것조차 남지 않았다고 한다. 개선을 거듭하며 화면에 문자를 표시하는데 성공한다. 이 때 소비 전류는 6mA, 소비 전력은 22mW로 이는 1회 충전으로 83일간 사용할 수 있다는 계산이 나온다. 이후에도 그래픽이나 리프레시레이트 문제를 개선한 결과 소비 전류는 2mA까지 내려간다.

포테이톱이 갖고 있던 문제 중 하나는 마이크로SD 카드 전력 사용량이 너무 많다는 것. 일반 마이크로SD 카드는 작동에 최대 300mA가 필요하며 이에 시스템 전부를 맞춘 것보다 수십 배 많이 태양광 패널이 공급할 수 있는 양 4배에 해당한다. 이 때문에 개발자는 소비 전류가 최대 30mA인 특수 SD카드(Adafruit SPI Flash SD Card)를 구입했다.

개선을 거듭하며 대기 전력을 2.64mW, uLisp 코드를 실행할 때 5mW까지 떨어뜨리는데 성공했다. 그래도 화살표 키를 모두 계속 누르면 전력이 16.4mW까지 오르는 등 설계 실수가 있었다고 한다. 개발자는 사용 전력을 6mW 이하로 하고 대기 기준으로는 0에 가까워지는 걸 목표로 설계를 재검토하고 있으며 최종적으론 포테이톱을 빛만으로 작동시키고 싶다고 한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.