Čip sličan Lego-u mogao bi utrti put za jednostavnu nadogradnju hardvera

Zamislite kad bi se hardver mogao nadograditi novim značajkama, jednako lako kao i softver.

Istraživači s MIT-a su dizajnirao modularni čip koji koristi bljeskove svjetlosti za prijenos informacija između svojih komponenti. Jedan od ciljeva dizajna čipa je omogućiti ljudima da zamjene nove ili poboljšane funkcionalnosti, umjesto zamjene cijelog čipa, u biti utirući put uređajima koji se neprestano mogu nadograditi.

"Opći smjer ponovne upotrebe hardvera je blagoslovljen," dr. Eyal Cohen, izvršni direktor i suosnivač CogniFiber, rekao je za Lifewire putem e-pošte. "Iskreno se nadamo da će takav čip biti upotrebljiv i skalabilan."

Svjetlosne godine naprijed

Istraživači s MIT-a proveli su svoj plan u djelo dizajnirajući čip za osnovne zadatke prepoznavanja slika, koji je trenutno posebno obučen za prepoznavanje tri slova: M, I i T. Objavili su pojedinosti o čipu u Časopis Nature Electronics.

U radu istraživači napominju da se njihov modularni čip sastoji od nekoliko komponenti, poput umjetne inteligencije, senzora i procesora. Oni su raspoređeni na različite slojeve i mogu se slagati ili zamijeniti prema potrebi za sastavljanje čipa. Istraživači tvrde da im dizajn omogućuje rekonfiguraciju čipa za određene funkcije ili nadogradnju na noviju, poboljšanu komponentu kada i kada postane dostupna.

Iako ovaj čip nije prvi koji koristi modularni dizajn, jedinstven je po korištenju LED dioda kao sredstva komunikacije između slojeva. Koristeći se zajedno s fotodetektorima, istraživači primjećuju da umjesto konvencionalnog ožičenja, njihov čip koristi bljeskove svjetlosti za prijenos informacija između komponenti.

Nedostatak ožičenja je ono što omogućuje rekonfiguraciju čipa jer se različiti slojevi mogu lako preurediti.

Na primjer, istraživači u radu primjećuju da je prva verzija čipa ispravno klasificirala svako slovo kada je izvorna slika bila jasna, ali je imao problema s razlikovanjem između slova I i T u određenoj zamućenosti slike. Kako bi to ispravili, istraživači su jednostavno zamijenili sloj za obradu čipa za procesor s boljim smanjenjem šuma, što je poboljšalo njegovu sposobnost čitanja mutnih slika.

"Možete dodati koliko god želite računalnih slojeva i senzora, na primjer za svjetlo, pritisak, pa čak i miris", Jihoon Kang, jedan od istraživača, rekao je za MIT News. "Ovo nazivamo LEGO-ovim rekonfigurabilnim AI čipom jer ima neograničenu proširivost ovisno o kombinaciji slojeva."

Smanjenje e-otpada

Iako su istraživači samo demonstrirali pristup koji se može rekonfigurirati unutar jednog računalnog čipa, oni tvrde da bi pristup mogao biti skalirani, omogućujući ljudima da zamjene nove ili poboljšane funkcionalnosti, kao što su veće baterije ili nadograđene kamere, što bi također moglo pomoći u smanjenju e otpad.

„Možemo dodati slojeve na kameru mobilnog telefona kako bi mogao prepoznati složenije slike ili ih napraviti zdravstveni monitori koji se mogu ugraditi u nosivu elektroničku kožu", rekao je Chanyeo Choi, drugi istraživač Vijesti MIT-a.

Međutim, prije nego što se mogu komercijalizirati, dizajn čipa morat će riješiti dva ključna pitanja, sugerirao je dr. Cohen, čiji je Cognifiber građenje čipova na bazi stakla kako bi pametnim uređajima donijeli procesorsku snagu na razini poslužitelja.

Za početak, istraživači će morati pogledati kvalitetu sučelja, osobito pri brzom prijenosu i na više valnih duljina. Drugo pitanje koje treba dodatno analizirati je robusnost dizajna, osobito kada se čipovi koriste dulje vrijeme. Treba li im stroga kontrola temperature? Jesu li osjetljivi na vibracije? Ovo su samo dva od mnogih pitanja koja će se morati dalje istražiti, objasnio je dr. Cohen.

U radu istraživači napominju da su željni primijeniti dizajn na pametne uređaje i rubove računalni hardver, koji uključuje i senzore i vještine obrade unutar samodostatnog uređaj.

"Dok ulazimo u eru interneta stvari zasnovanog na senzorskim mrežama, potražnja za višenamjenskim rubnim računalnim uređajima dramatično će se proširiti", rekao je za MIT Jeehwan Kim, još jedan istraživač i izvanredni profesor strojarstva na MIT-u Vijesti. "Naša predložena hardverska arhitektura pružit će veliku svestranost rubnog računalstva u budućnosti."