美国康奈尔大学研讨团队开宣布一种低功耗微芯片,被称为“微波大脑”,这是首个能使用微波物理原理一起处理超快数据信号和无线通信信号的处理器。该效果宣布在最新一期《天然·电子学》上。
该芯片可在功耗低于200毫瓦的情况下,实时履行频域核算,适用于无线电信号解码、雷达方针盯梢以及高速数字数据处理等使命。芯片首要开发者表明,因为其具有在宽频带上以可编程方法瞬时调控微波信号的才能,因此能灵敏应用于多种核算场景。这一规划跳过了传统数字核算机在处理相似使命时所需的很多信号预处理和转化过程,然后大幅度的提高了功率。
这一打破性才能源于芯片自身的神经网络架构。该神经网络受大脑启示,经过可调谐波导构建出杂乱的互连形式,具有辨认形式和从数据中学习的才能。与依靠时钟同步和逐级履行数字指令的传统神经网络不同,该芯片在微波频段下以模仿方法运转,使用非线性物理行为直接处理信号,可以应对高达数十千兆赫兹的数据流,速度远超大多数现有数字芯片。
为了完结这一方针,此次规划中摒弃了许多传统电路规划准则。团队没有企图仿制数字神经网络的结构,而是规划出一种更像受控频率“混沌体系”的结构,终究却能完结高性能的核算功用。
该芯片既能履行根本逻辑运算,也能完结杂乱使命,例如辨认特定的比特序列或核算高速数据流中的二进制值。在多种触及无线信号类型的分类使命中,其准确率到达88%以上,与传统数字神经网络适当,但所耗费的功率和占用的空间仅为后者的极小一部分。
团队着重,在传统数字体系中,跟着使命杂乱度上升,有必要添加电路规划、功耗和纠错机制来坚持精度。而新方法根据概率性核算,可以在不添加体系开支的前提下,在简略和杂乱使命中都坚持高准确率。