Key takeaways
- MIT-forskere har skabt en modulær chip, der nemt kan omkonfigureres til at tage nye funktioner.
- I stedet for traditionel ledningsføring bruger chippen LED'er til at hjælpe dens forskellige komponenter med at kommunikere.
-
Designet vil kræve mange tests, før det kan bruges i den virkelige verden, foreslår eksperter.
Forestil dig, hvis hardware kunne opgraderes med nye funktioner lige så nemt som software.
Forskere ved MIT har designet en modulær chip, der bruger lysglimt til at formidle information mellem dens komponenter. Et af designmålene med chippen er at sætte folk i stand til at bytte ny eller forbedret funktionalitet ind i stedet for at erstatte hele chippen, hvilket i bund og grund baner vejen for enheder, der kan opgraderes hele tiden.
"Den generelle retning for genbrug af hardware er velsignet," fort alte Dr. Eyal Cohen, CEO og medstifter af CogniFiber, til Lifewire via e-mail. "Vi håber virkelig, at sådan en chip vil være brugbar og skalerbar."
Lysår forude
MIT-forskerne har sat deres plan i værk ved at designe en chip til grundlæggende billedgenkendelsesopgaver, som i øjeblikket er uddannet specifikt til at genkende tre bogstaver: M, I og T. De har offentliggjort detaljerne om chippen i tidsskriftet Nature Electronics.
I papiret bemærker forskerne, at deres modulære chip består af flere komponenter, såsom kunstig intelligens, sensorer og processorer. Disse er spredt over forskellige lag og kan stables eller byttes ind efter behov for at samle chippen. Forskerne hævder, at designet gør dem i stand til at omkonfigurere en chip til specifikke funktioner eller opgradere til en nyere, forbedret komponent, når og når den bliver tilgængelig.
Selv om denne chip ikke er den første, der bruger et modulært design, er den unik for sin brug af LED'er som kommunikationsmiddel mellem lagene. Brugt sammen med fotodetektorer bemærker forskerne, at deres chip i stedet for konventionelle ledninger bruger lysglimt til at formidle information mellem komponenterne.
Manglen på ledninger er det, der gør det muligt at omkonfigurere chippen, da de forskellige lag nemt kan omarrangeres.
Forskerne bemærker for eksempel i avisen, at den første version af chippen klassificerede hvert bogstav korrekt, når kildebilledet var klart, men havde problemer med at skelne mellem bogstaverne I og T i visse slørede billeder. For at rette op på dette skiftede forskerne simpelthen chippens behandlingslag ud med en processor med bedre denoising, hvilket forbedrede dens evne til at læse slørede billeder.
"Du kan tilføje så mange computerlag og sensorer, som du vil, såsom lys, tryk og endda lugt," fort alte Jihoon Kang, en af forskerne, til MIT nyheder. "Vi kalder dette en LEGO-lignende rekonfigurerbar AI-chip, fordi den har ubegrænset udvidelsesmuligheder afhængigt af kombinationen af lag."
Reduktion af e-affald
Selvom forskerne kun har demonstreret den rekonfigurerbare tilgang inden for en enkelt computerchip, argumenterer de for, at tilgangen kan skaleres, så folk kan bytte om på ny eller forbedret funktionalitet, såsom større batterier eller opgraderede kameraer, hvilket også kan hjælpe med at reducere e-affald.
"Vi kan tilføje lag til en mobiltelefons kamera, så det kan genkende mere komplekse billeder, eller gøre disse til sundhedsmonitorer, der kan indlejres i bærbar elektronisk hud," fort alte Chanyeo Choi, en anden forsker, til MIT news.
Før de kan kommercialiseres, skal chipdesignet dog tage højde for to nøgleproblemer, foreslog Dr. Cohen, hvis Cognifiber bygger glasbaserede chips for at bringe server-grade processorkraft til smarte enheder.
For det første bliver forskerne nødt til at se på grænsefladekvaliteten, især over hurtig transmission og på tværs af flere bølgelængder. Det andet problem, der skal analyseres yderligere, er robustheden af designet, især når chipsene bruges i lang tid. Har de brug for stram temperaturkontrol? Er de følsomme over for vibrationer? Dette er blot to af de mange spørgsmål, der skal undersøges nærmere, forklarede Dr. Cohen.
I papiret bemærker forskerne, at de er ivrige efter at anvende designet på smarte enheder og edge computing hardware, herunder sensorer og behandlingsfærdigheder i en selvforsynende enhed.
"Når vi går ind i æraen med tingenes internet baseret på sensornetværk, vil efterspørgslen efter multifunktionelle edge-computing-enheder vokse dramatisk," sagde Jeehwan Kim, en anden forsker og MIT's lektor i maskinteknik, til MIT News. "Vores foreslåede hardwarearkitektur vil give høj alsidighed af edge computing i fremtiden."
