Čip podobný Lego by mohl připravit cestu pro snadný upgrade hardwaru

Představte si, že by hardware mohl být upgradován o nové funkce stejně snadno jako software.

Vědci z MIT mají navrhl modulární čip který používá 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 dláždí cestu pro zařízení s možností trvalého upgradu.

"Obecný směr opětovného použití hardwaru je požehnaný," Dr. Eyal Cohen, generální ředitel a spoluzakladatel společnosti CogniFiber, řekl Lifewire e-mailem. "Upřímně doufáme, že takový čip bude použitelný a škálovatelný."

Světelné roky dopředu

Vědci z MIT uvedli svůj plán do praxe tím, že navrhli čip pro základní úlohy rozpoznávání obrazu, který je v současné době speciálně vyškolen k rozpoznání 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 pro sestavení čipu. Výzkumníci tvrdí, že jim design umožňuje překonfigurovat čip pro konkrétní funkce nebo upgradovat na novější, vylepšenou součást, jakmile bude k dispozici.

I když tento čip není první, který používá modulární design, je jedinečný pro své použití LED jako prostředku komunikace mezi vrstvami. Při použití společně s fotodetektory vědci poznamenávají, že namísto konvenčního zapojení používá jejich čip k přenosu informací mezi součástmi záblesky světla.

Nedostatek kabeláže je to, co umožňuje překonfigurování čipu, protože různé vrstvy lze snadno přeskupit.

Například vědci v dokumentu poznamenávají, že první verze čipu správně klasifikovala každé písmeno když byl zdrojový obrázek jasný, ale měl problém rozlišit mezi písmeny I a T v určitém rozmazaném stavu snímky. 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 zápach," Jihoon Kang, jeden z výzkumníků, řekl novinám MIT. "Říkáme tomu LEGO rekonfigurovatelný AI čip, protože má neomezenou rozšiřitelnost v závislosti na kombinaci vrstev."

Snížení elektronického odpadu

Ačkoli výzkumníci prokázali pouze rekonfigurovatelný přístup v rámci jednoho počítačového čipu, tvrdí, že by to mohlo být škálované, což lidem umožňuje zaměňovat nové nebo vylepšené funkce, jako jsou větší baterie nebo modernizované kamery, což by také mohlo pomoci snížit e-odpad.

„Do fotoaparátu mobilního telefonu můžeme přidat vrstvy, aby dokázal rozpoznat složitější obrázky nebo je z nich vytvořit zdravotnické monitory, které lze zabudovat do nositelné elektronické kůže,“ řekl Chanyeo Choi, další výzkumník Novinky z MIT.

Než však budou moci být komercializovány, návrh čipu bude muset vyřešit dva klíčové problémy, navrhl Dr. Cohen, jehož Cognifiber je stavební třísky na bázi skla přinést do chytrých zařízení výpočetní výkon na úrovni serveru.

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 doktor Cohen.

V dokumentu vědci poznamenávají, že chtějí tento design aplikovat na chytrá zařízení a edge výpočetní hardware, který zahrnuje jak senzory, tak zpracovatelské dovednosti uvnitř soběstačné přístroj.

„Jak vstupujeme do éry internetu věcí založeného na senzorových sítích, poptávka po multifunkčních okrajových počítačových zařízeních se dramaticky rozšíří,“ řekl MIT Jeehwan Kim, další výzkumník a docent strojního inženýrství na MIT. Zprávy. "Naše navrhovaná hardwarová architektura bude v budoucnu poskytovat vysokou všestrannost edge computingu."