Key Takeaways
- MIT-Forscher haben einen modularen Chip entwickelt, der einfach umkonfiguriert werden kann, um neue Funktionen aufzunehmen.
- Anstelle einer herkömmlichen Verkabelung verwendet der Chip LEDs, um die Kommunikation zwischen den verschiedenen Komponenten zu unterstützen.
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Das Design erfordert viele Tests, bevor es in der realen Welt verwendet werden kann, schlagen Experten vor.
Stellen Sie sich vor, Hardware könnte genauso einfach mit neuen Funktionen aufgerüstet werden wie Software.
Forscher am MIT haben einen modularen Chip entwickelt, der Lichtblitze verwendet, um Informationen zwischen seinen Komponenten zu übertragen. Eines der Designziele des Chips besteht darin, es Menschen zu ermöglichen, neue oder verbesserte Funktionen auszutauschen, anstatt den gesamten Chip auszutauschen, was im Wesentlichen den Weg für ständig aktualisierbare Geräte ebnet.
"Die allgemeine Richtung der Wiederverwendung von Hardware ist gesegnet", sagte Dr. Eyal Cohen, CEO und Mitbegründer von CogniFiber, per E-Mail gegenüber Lifewire. "Wir hoffen wirklich, dass ein solcher Chip nutzbar und skalierbar ist."
Lichtjahre voraus
Die MIT-Forscher haben ihren Plan in die Tat umgesetzt, indem sie einen Chip für grundlegende Bilderkennungsaufgaben entworfen haben, der derzeit speziell darauf trainiert ist, drei Buchstaben zu erkennen: M, I und T. Sie haben die Details des Chips in veröffentlicht die Zeitschrift Nature Electronics.
In dem Papier stellen die Forscher fest, dass ihr modularer Chip aus mehreren Komponenten besteht, wie künstlicher Intelligenz, Sensoren und Prozessoren. Diese sind auf verschiedene Schichten verteilt und können je nach Bedarf gestapelt oder ausgetauscht werden, um den Chip zusammenzubauen. Die Forscher argumentieren, dass das Design es ihnen ermöglicht, einen Chip für bestimmte Funktionen neu zu konfigurieren oder auf eine neuere, verbesserte Komponente aufzurüsten, sobald diese verfügbar ist.
Während dieser Chip nicht der erste ist, der ein modulares Design verwendet, ist er einzigartig, da er LEDs als Mittel zur Kommunikation zwischen den Schichten verwendet. In Verbindung mit Fotodetektoren stellen die Forscher fest, dass ihr Chip anstelle einer herkömmlichen Verdrahtung Lichtblitze verwendet, um Informationen zwischen den Komponenten zu übertragen.
Das Fehlen einer Verdrahtung ermöglicht es, den Chip neu zu konfigurieren, da die verschiedenen Schichten einfach neu angeordnet werden können.
Zum Beispiel stellen die Forscher in der Veröffentlichung fest, dass die erste Version des Chips jeden Buchstaben korrekt klassifizierte, wenn das Quellbild klar war, aber in bestimmten verschwommenen Bildern Probleme hatte, zwischen den Buchstaben I und T zu unterscheiden. Um dies zu korrigieren, tauschten die Forscher einfach die Verarbeitungsschicht des Chips gegen einen besseren Denoising-Prozessor aus, der seine Fähigkeit zum Lesen verschwommener Bilder verbesserte.
"Sie können so viele Computerschichten und Sensoren hinzufügen, wie Sie wollen, etwa für Licht, Druck und sogar Gerüche", sagte Jihoon Kang, einer der Forscher, gegenüber MIT News. "Wir nennen dies einen LEGO-ähnlichen rekonfigurierbaren KI-Chip, weil er je nach Kombination der Schichten unbegrenzt erweiterbar ist."
Elektroschrott reduzieren
Obwohl die Forscher den rekonfigurierbaren Ansatz nur innerhalb eines einzigen Computerchips demonstriert haben, argumentieren sie, dass der Ansatz skaliert werden könnte, sodass die Menschen neue oder verbesserte Funktionen wie größere Batterien oder verbesserte Kameras austauschen können, was ebenfalls zur Reduzierung beitragen könnte Elektroschrott.
"Wir können der Kamera eines Mobiltelefons Schichten hinzufügen, damit sie komplexere Bilder erkennen kann, oder diese zu Gesundheitsmonitoren machen, die in tragbare elektronische Haut eingebettet werden können", sagte Chanyeo Choi, ein weiterer Forscher, gegenüber MIT News.
Bevor sie kommerzialisiert werden können, muss das Chipdesign jedoch zwei Schlüsselprobleme angehen, schlug Dr. Cohen vor, dessen Cognifiber Chips auf Glasbasis baut, um intelligente Geräte mit Rechenleistung auf Serverniveau zu versorgen.
Zunächst müssen sich die Forscher die Grenzflächenqualität ansehen, insbesondere bei schneller Übertragung und über mehrere Wellenlängen hinweg. Das zweite Problem, das weiter analysiert werden muss, ist die Robustheit des Designs, insbesondere wenn die Chips über einen langen Zeitraum verwendet werden. Brauchen sie eine strenge Temperaturkontrolle? Sind sie vibrationsempfindlich? Dies sind nur zwei von vielen Fragen, die weiter untersucht werden müssen, erklärte Dr. Cohen.
In der Veröffentlichung stellen die Forscher fest, dass sie das Design unbedingt auf intelligente Geräte und Edge-Computing-Hardware anwenden möchten, einschließlich Sensoren und Verarbeitungsfähigkeiten in einem autarken Gerät.
"Wenn wir in das Zeit alter des Internets der Dinge eintreten, das auf Sensornetzwerken basiert, wird die Nachfrage nach multifunktionalen Edge-Computing-Geräten dramatisch zunehmen", sagte Jeehwan Kim, ein weiterer Forscher und MIT-Professor für Maschinenbau, gegenüber MIT News. „Unsere vorgeschlagene Hardwarearchitektur wird in Zukunft eine hohe Vielseitigkeit des Edge-Computing bieten."
