Kľúčové poznatky
- Výskumníci z MIT vytvorili modulárny čip, ktorý možno ľahko prekonfigurovať tak, aby obsahoval nové funkcie.
- Namiesto tradičného zapojenia čip používa LED diódy, ktoré pomáhajú jeho rôznym komponentom komunikovať.
-
Návrh si bude vyžadovať veľa testov, kým sa bude dať použiť v reálnom svete, navrhujú odborníci.
Predstavte si, že by sa hardvér dal vylepšiť o nové funkcie rovnako jednoducho ako softvér.
Výskumníci z MIT navrhli modulárny čip, ktorý využíva záblesky svetla na prenos informácií medzi svojimi komponentmi. Jedným z dizajnových cieľov čipu je umožniť ľuďom zamieňať nové alebo vylepšené funkcie namiesto výmeny celého čipu, čím sa v podstate pripravuje pôda pre zariadenia s trvalou inováciou.
„Všeobecný smer opätovného použitia hardvéru je požehnaný,“povedal pre Lifewire e-mailom Dr. Eyal Cohen, generálny riaditeľ a spoluzakladateľ spoločnosti CogniFiber. "Skutočne dúfame, že takýto čip bude použiteľný a škálovateľný."
Svetelné roky dopredu
Výskumníci z MIT zrealizovali svoj plán tým, že navrhli čip pre základné úlohy rozpoznávania obrazu, ktorý je v súčasnosti špeciálne vyškolený na rozpoznávanie troch písmen: M, I a T. Podrobnosti čipu zverejnili v časopis Nature Electronics.
V článku výskumníci poznamenávajú, že ich modulárny čip sa skladá z niekoľkých komponentov, ako je umelá inteligencia, senzory a procesory. Tie sú rozmiestnené v rôznych vrstvách a môžu byť stohované alebo zamieňané podľa potreby na zostavenie čipu. Výskumníci tvrdia, že dizajn im umožňuje prekonfigurovať čip pre špecifické funkcie alebo upgradovať na novší, vylepšený komponent, keď bude dostupný.
Hoci tento čip nie je prvý, ktorý používa modulárny dizajn, je jedinečný pre svoje použitie LED diód ako prostriedku komunikácie medzi vrstvami. Pri použití spolu s fotodetektormi výskumníci poznamenávajú, že namiesto konvenčného zapojenia ich čip používa na prenos informácií medzi komponentmi záblesky svetla.
Chýbajúca kabeláž je to, čo umožňuje prekonfigurovanie čipu, pretože rôzne vrstvy možno ľahko preusporiadať.
Výskumníci napríklad v práci poznamenávajú, že prvá verzia čipu správne klasifikovala každé písmeno, keď bol zdrojový obrázok jasný, ale mala problém rozlíšiť medzi písmenami I a T na určitých rozmazaných obrázkoch. Aby to vedci napravili, jednoducho vymenili spracovateľskú vrstvu čipu za procesor s lepším odšumovaním, čo zlepšilo jeho schopnosť čítať rozmazané obrázky.
„Môžete pridať toľko výpočtových vrstiev a senzorov, koľko chcete, napríklad pre svetlo, tlak a dokonca aj vôňu,“povedal pre MIT jeden z výskumníkov Jihoon Kang. „Nazývame to rekonfigurovateľný AI čip podobný LEGO, pretože má neobmedzenú rozšíriteľnosť v závislosti od kombinácie vrstiev.“
Znižovanie elektronického odpadu
Hoci výskumníci demonštrovali rekonfigurovateľný prístup iba v rámci jedného počítačového čipu, tvrdia, že tento prístup by sa dal škálovať, čo by ľuďom umožnilo vymeniť za nové alebo vylepšené funkcie, ako sú väčšie batérie alebo vylepšené fotoaparáty, čo by tiež mohlo pomôcť znížiť elektronický odpad.
„Do fotoaparátu mobilného telefónu môžeme pridať vrstvy, aby dokázal rozpoznať zložitejšie obrázky, alebo z nich urobiť zdravotnícke monitory, ktoré možno vložiť do nositeľnej elektronickej pokožky,“povedal pre MIT news Chanyeo Choi, ďalší výskumník.
Pred komercializáciou však bude musieť návrh čipov vyriešiť dva kľúčové problémy, navrhol Dr. Cohen, ktorého spoločnosť Cognifiber vyrába čipy na báze skla, ktoré do inteligentných zariadení prinesú výpočtový výkon serverovej úrovne.
Pre začiatok sa výskumníci budú musieť pozrieť na kvalitu rozhrania, najmä pri rýchlom prenose a na viacerých vlnových dĺžkach. Druhým problémom, ktorý je potrebné ďalej analyzovať, je robustnosť dizajnu, najmä ak sa čipy používajú dlhú dobu. Potrebujú prísnu kontrolu teploty? Sú citlivé na vibrácie? Toto sú len dve z mnohých otázok, ktoré bude potrebné ďalej preskúmať, vysvetlil Dr. Cohen.
V tomto dokumente výskumníci poznamenávajú, že chcú tento dizajn aplikovať na inteligentné zariadenia a hardvér okrajových počítačov, vrátane senzorov a spracovateľských zručností vo vnútri sebestačného zariadenia.
„Ako vstupujeme do éry internetu vecí založených na senzorových sieťach, dopyt po multifunkčných okrajových počítačových zariadeniach sa dramaticky rozšíri,“povedal pre MIT News Jeehwan Kim, ďalší výskumník a docent strojného inžinierstva na MIT. „Naša navrhovaná hardvérová architektúra bude v budúcnosti poskytovať vysokú všestrannosť edge computingu."
