Инженерите от MIT са разработили модулен компютърен чип с компоненти, които могат да комуникират с помощта на светкавици. Това може да позволи електроника, която може лесно да бъде надстроена с нови сензори или процесори, вместо да се подменя целия чип.
Пазарът на електроника е стигнал до точката, в която много потребители ще обръщат смартфон всяка година за по-нов, по-лъскав, малко по-добър модел. Надграждането на отделни части всъщност не е опция за много устройства, което изисква подмяната на цялото нещо. Това не е най-отговорното към околната среда отношение към електрониката.
Модулността може да измине дълъг път, позволявайки на потребителите да сменят нова или подобрена функционалност, като по-големи батерии или модернизирани камери. Така че за новото проучване екипът на MIT вече демонстрира този подход в рамките на един компютърен чип.
Модулният чип на екипа е съставен от многослойни компоненти като изкуствен интелект, процесори и сензори, които могат да бъдат подредени или разменени, за да се изгради чип, който да изпълнява специфични функции, ако е необходимо, или да го надстроите, когато се появи нова технология.
„Можете да добавите толкова изчислителни слоеве и сензори, колкото искате, като например за светлина, налягане и дори миризма“, казва Джихун Канг, автор на изследването. „Наричаме това LEGO-подобен преконфигурируем AI чип, защото има неограничена възможност за разширяване в зависимост от комбинацията от слоеве.
Но може би най-впечатляващото нещо е как слоевете на този чип взаимодействат един с друг. Модулната електроника е изправена пред проблем да накара нови и стари компоненти да комуникират един с друг по бърз и прост начин. Чипът на MIT обаче използва светкавици, за да предаде информация между всеки слой.
Екипът снабди всеки слоест компонент на чипа със светодиоди и фотодетектори, които се подравняват с тези на следващия компонент. Когато една част трябва да комуникира с друга, тя мига своите LED пиксели в определен модел, който кодира данните, които фотодетекторите на приемащия слой могат да интерпретират.
За да демонстрира този дизайн, екипът създаде чип с размери 4 мм2, съставен от три изчислителни слоя. Всеки слой съдържа сензор за изображения, оптична комуникационна система и изкуствен синапсен масив, който е проектиран да разпознава конкретна буква – M, I или T.
За да го тестват, изследователите излагат чипа на пикселизирани изображения на произволни букви, след което измерват силата на електрическия ток, който всеки масив произвежда в отговор. Колкото по-силен е токът, толкова по-добре масивът разпознава буквата.
Използвайки този процес, екипът установи, че чипът е в състояние да класифицира изображения на букви, върху които е бил обучен много добре, ако изображенията са ясни, но по-малко, когато са замъглени. За да демонстрират модулността на чипа, инженерите след това внедриха „обезшумяващ“ процесор, който можеше да се справи по-добре с размазаните изображения и със сигурност разпознаването на буквите на чипа се подобри.
„Показахме възможност за подреждане, заменяемост и способност за вмъкване на нова функция в чипа“, каза Мин-Кю Сонг, автор на изследването.
Екипът планира да приложи техниката към „крайни изчислителни устройства“, които са малки, специализирани сензори за Интернет на нещата.
Изследването е публикувано в списанието Природна електроника.
Източник: MIT
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
