Klíčové poznatky
- Výzkumníci z MIT vytvořili modulární čip, který lze snadno překonfigurovat tak, aby přijal nové funkce.
- Namísto tradiční kabeláže čip používá LED, které pomáhají jeho různým komponentám komunikovat.
-
Návrh bude vyžadovat spoustu testování, než bude možné jej použít v reálném světě, doporučují odborníci.
Představte si, že by hardware mohl být upgradován o nové funkce stejně snadno jako software.
Výzkumníci z MIT navrhli modulární čip, který využívá záblesky světla k přenosu informací mezi svými součástmi. Jedním z konstrukčních cílů čipu je umožnit lidem výměnu za nové nebo vylepšené funkce namísto výměny celého čipu, což v podstatě připravuje cestu pro zařízení s možností trvalého upgradu.
„Obecný směr opětovného použití hardwaru je požehnaný,“řekl Lifewire e-mailem Dr. Eyal Cohen, generální ředitel a spoluzakladatel CogniFiber. "Upřímně doufáme, že takový čip bude použitelný a škálovatelný."
Světelné roky dopředu
Výzkumníci z MIT uvedli svůj plán do praxe tím, že navrhli čip pro základní úlohy rozpoznávání obrazu, který je v současné době trénován speciálně na rozpoznávání tří písmen: M, I a T. Podrobnosti o čipu zveřejnili v časopis Nature Electronics.
V článku vědci poznamenávají, že jejich modulární čip se skládá z několika komponent, jako je umělá inteligence, senzory a procesory. Ty jsou rozmístěny v různých vrstvách a lze je naskládat nebo zaměnit podle potřeby k sestavení čipu. Výzkumníci tvrdí, že jim design umožňuje překonfigurovat čip pro konkrétní funkce nebo upgradovat na novější, vylepšenou komponentu, jakmile bude k dispozici.
I když tento čip není první, který používá modulární design, je jedinečný pro použití LED diod jako prostředku komunikace mezi vrstvami. Při použití společně s fotodetektory vědci poznamenávají, že místo konvenčního zapojení jejich čip používá k přenosu informací mezi součástmi záblesky světla.
Nedostatek kabeláže umožňuje překonfigurování čipu, protože různé vrstvy lze snadno přeskupit.
Například výzkumníci v článku poznamenávají, že první verze čipu správně klasifikovala každé písmeno, když byl zdrojový obrázek jasný, ale měla problém rozlišit mezi písmeny I a T na určitých rozmazaných obrázcích. Aby to vědci napravili, jednoduše vyměnili vrstvu zpracování čipu za procesor s lepším potlačením šumu, což zlepšilo jeho schopnost číst rozmazané obrázky.
„Můžete přidat tolik výpočetních vrstev a senzorů, kolik chcete, například pro světlo, tlak a dokonce i čich,“řekl MIT News Jihoon Kang, jeden z výzkumníků. „Říkáme tomu rekonfigurovatelný AI čip podobný LEGO, protože má neomezenou rozšiřitelnost v závislosti na kombinaci vrstev.“
Snížení elektronického odpadu
Přestože výzkumníci prokázali pouze rekonfigurovatelný přístup v rámci jediného počítačového čipu, tvrdí, že tento přístup by mohl být škálován, což by lidem umožnilo vyměnit za nové nebo vylepšené funkce, jako jsou větší baterie nebo modernizované kamery, což by také mohlo pomoci snížit elektronický odpad.
"Do fotoaparátu mobilního telefonu můžeme přidat vrstvy, aby dokázal rozpoznat složitější obrázky, nebo z nich vytvořit zdravotnické monitory, které lze zabudovat do nositelné elektronické kůže," řekl MIT news Chanyeo Choi, další výzkumník.
Předtím, než budou moci být komercializovány, bude však návrh čipu muset vyřešit dva klíčové problémy, navrhl Dr. Cohen, jehož Cognifiber vyrábí čipy na bázi skla, aby do chytrých zařízení přinesl procesorový výkon na serverové úrovni.
Pro začátek se výzkumníci budou muset podívat na kvalitu rozhraní, zejména při rychlém přenosu a na více vlnových délkách. Druhým problémem, který je třeba dále analyzovat, je robustnost konstrukce, zvláště když jsou čipy používány po dlouhou dobu. Potřebují přísnou kontrolu teploty? Jsou citlivé na vibrace? To jsou jen dvě z mnoha otázek, které bude třeba dále prozkoumat, vysvětlil Dr. Cohen.
V tomto článku vědci poznamenávají, že chtějí tento design aplikovat na chytrá zařízení a okrajový výpočetní hardware, včetně senzorů a zpracovatelských dovedností uvnitř soběstačného zařízení.
„Jak vstupujeme do éry internetu věcí založených na senzorových sítích, poptávka po multifunkčních okrajových počítačových zařízeních se dramaticky rozšíří,“řekl MIT News Jeehwan Kim, další výzkumník a docent strojního inženýrství na MIT. „Naše navrhovaná hardwarová architektura bude v budoucnu poskytovat vysokou všestrannost edge computingu."
