Разработан необычный процессор нового типа — обменивается данными, когда мигает

Инженеры Массачусетского технологического института разработали модульный компьютерный чип с компонентами, которые могут обмениваться данными с помощью вспышек света. Такое нововведение позволит легко модернизировать электронику любого типа, заменив устаревшие компоненты на новые. Результаты исследования ученые опубликовали в журнале Nature Electronics.

Модернизация отдельных частей смарт-устройств не всегда возможно, поэтому люди часто покупают технику последнего поколения, когда модель предыдущего поколения начинает сбоить. Это, конечно, не самое экологичное решение, но у потребителей просто нет выбора. Модульность сможет решить эту проблему, уверены ученые из MIT. Люди могли бы заменять в своих гаджетах не только батареи, но и чипы, камеры и пр. Команда продемонстрировала, что модульность вполне возможна даже в отношении компьютерного чипа.

Модульный чип, созданный в MIT, состоит из нескольких компонентов, таких как искусственный интеллект, процессоры и датчики, которые можно объединять или заменять, чтобы создать кастомизированный чип для выполнения определенных задач, или обновлять компоненты по мере возникновения новых технологий.

"Вы можете добавить столько вычислительных слоев и датчиков, сколько захотите, например, для света, давления и даже запаха", — говорит Джихун Кан, автор исследования. "Мы называем это реконфигурируемым ИИ-чипом, подобным LEGO, потому что он имеет неограниченные возможности расширения в зависимости от комбинации слоев".

Но больше всего впечатляет то, как слои этого чипа взаимодействуют друг с другом. Происходит это при помощи вспышек света, которые и обеспечивают передачу информации между слоями.

Исследователи оснастили каждый многоуровневый компонент чипа светодиодами и фотодетекторами, которые работают в унисон со светодиодами и фотодетекторами следующего компонента. Когда одному слою необходимо связаться с другим, он мигает по определенной схеме, кодируя данные, которые расшифровываются и интерпретируются фотодетекторами принимающего слоя. Чтобы продемонстрировать как это работает, команда создала микросхему площадью 4 мм кв., состоящую из трех вычислительных слоев. Каждый слой содержит датчик изображения, систему оптической связи и искусственный массив синапсов, предназначенный для распознавания определенных букв — M, I или T. В ходе тестирования чип распознавал пиксельные изображения случайных букв, а затем ученые измерили силу электрического тока, генерируемого каждым слоем, который расшифровывал информацию: чем сильнее ток, тем лучше слой распознавал букву.

Ученые выяснили, что чип может очень хорошо классифицировать изображения букв, на которых он обучался, если изображения были четкими, а худшие результаты были тогда, когда слои получали размытые изображения. Чтобы продемонстрировать модульность чипа, инженеры вставили в него "шумоподавляющий" процессор, который лучше обрабатывал размытые изображения. В итоге процесс распознавание букв чипом улучшился.

"Мы продемонстрировали не только заменяемость компонентов, но и возможность наделять чип новым функционалом", — сказал Мин-Кью Сонг, автор исследования.

Команда планирует применить эту технику к "периферийным вычислительным устройствам", которые представляют собой небольшие специализированные датчики для Интернета вещей.

Ранее мы сообщали о том, что компания Microsoft создала носители из стекла, способные хранить данные вечно.