Chip podobny do Lego może utorować drogę do łatwej modernizacji sprzętu

Wyobraź sobie, że sprzęt można aktualizować o nowe funkcje równie łatwo, jak oprogramowanie.

Naukowcy z MIT mają zaprojektował modułowy układ scalony który wykorzystuje błyski światła do przekazywania informacji między swoimi komponentami. Jednym z celów projektowych chipa jest umożliwienie ludziom wymiany nowej lub ulepszonej funkcjonalności zamiast wymiany całego chipa, co w istocie toruje drogę urządzeniom, które można stale aktualizować.

„Ogólny kierunek ponownego wykorzystania sprzętu jest błogosławiony” dr Eyal Cohen, CEO i współzałożyciel CogniFiber, powiedział Lifewire przez e-mail. „Szczerze mamy nadzieję, że taki chip będzie użyteczny i skalowalny”.

Lata świetlne do przodu

Naukowcy z MIT wprowadzili swój plan w życie, projektując chip do podstawowych zadań związanych z rozpoznawaniem obrazu, obecnie przeszkolony specjalnie do rozpoznawania trzech liter: M, I i T. Opublikowali szczegóły chipa w Czasopismo Nature Electronics.

W artykule naukowcy zauważają, że ich modułowy chip składa się z kilku komponentów, takich jak sztuczna inteligencja, czujniki i procesory. Są one rozmieszczone na różnych warstwach i można je układać w stos lub zamieniać w zależności od potrzeb w celu złożenia chipa. Naukowcy twierdzą, że projekt umożliwia im rekonfigurację chipa pod kątem określonych funkcji lub aktualizację do nowszego, ulepszonego komponentu, gdy tylko stanie się on dostępny.

Chociaż ten chip nie jest pierwszym, który wykorzystuje konstrukcję modułową, jest wyjątkowy ze względu na wykorzystanie diod LED jako środka komunikacji między warstwami. W połączeniu z fotodetektorami naukowcy zauważają, że zamiast konwencjonalnego okablowania ich chip wykorzystuje błyski światła do przekazywania informacji między komponentami.

Brak okablowania umożliwia rekonfigurację chipa, ponieważ różne warstwy można łatwo zmienić.

Na przykład badacze zauważają w artykule, że pierwsza wersja chipa poprawnie klasyfikowała każdą literę gdy obraz źródłowy był wyraźny, ale miał problem z rozróżnieniem liter I i T w pewnym rozmyciu obrazy. Aby to naprawić, naukowcy po prostu zamienili warstwę przetwarzania chipa na lepszy procesor odszumiający, co poprawiło jego zdolność do odczytywania rozmytych obrazów.

„Możesz dodać dowolną liczbę warstw obliczeniowych i czujników, takich jak światło, ciśnienie, a nawet zapach”, Jihoon Kang, jeden z naukowców, powiedział MIT wiadomości. „Nazywamy to rekonfigurowalnym układem sztucznej inteligencji podobnym do LEGO, ponieważ ma nieograniczone możliwości rozbudowy w zależności od kombinacji warstw”.

Zmniejszenie e-odpadów

Chociaż naukowcy zademonstrowali podejście rekonfigurowalne tylko w ramach jednego układu komputerowego, twierdzą, że podejście to może być: skalowane, co pozwala ludziom wymieniać się nowymi lub ulepszonymi funkcjami, takimi jak większe baterie lub ulepszone aparaty, co może również pomóc w zmniejszeniu e-odpady.

„Możemy dodać warstwy do aparatu telefonu komórkowego, aby mógł rozpoznawać bardziej złożone obrazy lub przekształcać je w monitory opieki zdrowotnej, które mogą być osadzone w elektronicznej skórze do noszenia” – powiedział Chanyeo Choi, inny badacz Aktualności MIT.

Jednak zanim będą mogły zostać skomercjalizowane, projekt chipa będzie musiał rozwiązać dwa kluczowe problemy, zasugerował dr Cohen, którego Cognifiber jest budowanie wiórów na bazie szkła w celu zapewnienia inteligentnym urządzeniom mocy obliczeniowej klasy serwerowej.

Na początek naukowcy będą musieli przyjrzeć się jakości interfejsu, szczególnie w przypadku szybkiej transmisji i na wielu długościach fal. Drugą kwestią wymagającą dalszej analizy jest solidność konstrukcji, zwłaszcza gdy chipy są używane przez długi czas. Czy potrzebują ścisłej kontroli temperatury? Czy są wrażliwe na wibracje? To tylko dwa z wielu pytań, które należy dalej zbadać, wyjaśnił dr Cohen.

W artykule naukowcy zauważają, że chętnie zastosują projekt do inteligentnych urządzeń i krawędzi sprzęt komputerowy, który obejmuje zarówno czujniki, jak i umiejętności przetwarzania wewnątrz samowystarczalnego urządzenie.

„Wkraczając w erę Internetu rzeczy opartych na sieciach sensorowych, zapotrzebowanie na wielofunkcyjne urządzenia do obliczeń brzegowych będzie się dramatycznie rozwijać” – powiedział MIT Jeehwan Kim, inny badacz i profesor nadzwyczajny inżynierii mechanicznej w MIT. Aktualności. „Zaproponowana przez nas architektura sprzętowa zapewni w przyszłości dużą wszechstronność przetwarzania brzegowego”.