Ключови изводи
- Изследователите на MIT създадоха модулен чип, който може лесно да бъде преконфигуриран, за да приеме нови функции.
- Вместо традиционно окабеляване, чипът използва светодиоди, за да помогне на различните си компоненти да комуникират.
-
Дизайнът ще изисква много тестове, преди да може да се използва в реалния свят, предполагат експерти.
Представете си, че хардуерът може да бъде надграден с нови функции също толкова лесно, колкото и софтуерът.
Изследователи от Масачузетския технологичен институт са проектирали модулен чип, който използва проблясъци от светлина, за да предава информация между своите компоненти. Една от целите на дизайна на чипа е да даде възможност на хората да сменят нова или подобрена функционалност, вместо да заменят целия чип, като по същество проправя пътя за устройства с възможност за постоянно надграждане.
"Общата посока на повторно използване на хардуера е благословена", каза д-р Еял Коен, главен изпълнителен директор и съосновател на CogniFiber, пред Lifewire по имейл. „Искрено се надяваме, че такъв чип ще бъде използваем и мащабируем.“
Светлинни години напред
Изследователите от Масачузетския технологичен институт са приложили плана си в действие, като са проектирали чип за основни задачи за разпознаване на изображения, който в момента е обучен специално да разпознава три букви: M, I и T. Те са публикували подробностите за чипа в списанието Nature Electronics.
В статията изследователите отбелязват, че техният модулен чип е съставен от няколко компонента, като изкуствен интелект, сензори и процесори. Те са разпръснати в различни слоеве и могат да бъдат подредени или разменени, както е необходимо за сглобяване на чипа. Изследователите твърдят, че дизайнът им позволява да преконфигурират чип за специфични функции или да надстроят до по-нов, подобрен компонент, когато и когато стане достъпен.
Въпреки че този чип не е първият, който използва модулен дизайн, той е уникален с използването на светодиоди като средство за комуникация между слоевете. Използван заедно с фотодетектори, изследователите отбелязват, че вместо конвенционално окабеляване, техният чип използва светкавици, за да предаде информация между компонентите.
Липсата на окабеляване е това, което позволява чипът да бъде преконфигуриран, тъй като различните слоеве могат лесно да бъдат пренаредени.
Например, изследователите отбелязват в статията, че първата версия на чипа е класифицирала правилно всяка буква, когато изходното изображение е било ясно, но е имало проблеми с разграничаването на буквите I и T в определени размазани изображения. За да коригират това, изследователите просто смениха обработващия слой на чипа с по-добър процесор за премахване на шума, което подобри способността му да чете размазани изображения.
"Можете да добавите толкова изчислителни слоеве и сензори, колкото искате, като например за светлина, налягане и дори миризма", каза Jihoon Kang, един от изследователите, пред MIT news. „Ние наричаме това подобен на LEGO реконфигурируем AI чип, защото има неограничена възможност за разширяване в зависимост от комбинацията от слоеве.“
Намаляване на електронните отпадъци
Въпреки че изследователите са демонстрирали само реконфигурируемия подход в рамките на един компютърен чип, те твърдят, че подходът може да бъде мащабиран, позволявайки на хората да сменят нова или подобрена функционалност, като по-големи батерии или модернизирани камери, което също може да помогне за намаляване на електронни отпадъци.
"Можем да добавим слоеве към камерата на мобилния телефон, за да може да разпознава по-сложни изображения, или да ги превърнем в монитори за здравеопазване, които могат да бъдат вградени в носима електронна кожа", каза Чаниео Чой, друг изследовател, пред MIT news.
Преди да могат да бъдат комерсиализирани обаче, дизайнът на чиповете ще трябва да се справи с два ключови проблема, предложи д-р Коен, чийто Cognifiber изгражда базирани на стъкло чипове, за да осигури процесорна мощност от сървърен клас на смарт устройства.
Като начало, изследователите ще трябва да разгледат качеството на интерфейса, особено при бързо предаване и при множество дължини на вълната. Вторият проблем, който трябва да бъде допълнително анализиран, е здравината на дизайна, особено когато чиповете се използват дълго време. Имат ли нужда от строг контрол на температурата? Чувствителни ли са към вибрации? Това са само два от многото въпроси, които ще трябва да бъдат проучени допълнително, обясни д-р Коен.
В документа изследователите отбелязват, че нямат търпение да приложат дизайна към интелигентни устройства и периферен изчислителен хардуер, включително сензори и умения за обработка в самодостатъчно устройство.
„С навлизането в ерата на интернет на нещата, базиран на сензорни мрежи, търсенето на многофункционални периферни изчислителни устройства ще нарасне драстично“, каза Джиуан Ким, друг изследовател и доцент по машинно инженерство в MIT, пред MIT News. „Предложената от нас хардуерна архитектура ще осигури висока гъвкавост на крайните изчисления в бъдеще."
