Chip máy tính quang cho phép các chức năng có thể hoán đổi có thể xếp chồng lên nhau

Trang Bui 20/06/2022

Các kỹ sư tại MIT đã phát triển một mô-đun cho chip máy tính với các thành phần có thể giao tiếp bằng cách sử dụng các tia sáng.

Chip máy tính quang cho phép các chức năng có thể hoán đổi có thể xếp chồng lên nhau
Các kỹ sư của MIT đã phát triển một mô-đun mới cho chip máy tính sử dụng ánh sáng nhấp nháy để giao tiếp giữa các thành phần. Ảnh MIT

Điều này có thể cho phép các thiết bị điện tử có thể dễ dàng nâng cấp bằng cảm biến hoặc bộ vi xử lý mới, thay vì thay thế toàn bộ chip.

Thị trường điện tử đã đến thời điểm mà nhiều người tiêu dùng sẽ chuyển một chiếc điện thoại thông minh mỗi năm cho một mẫu mới hơn, sáng hơn, tốt hơn một chút. Nâng cấp các bộ phận riêng lẻ không thực sự là một tùy chọn cho nhiều thiết bị, đòi hỏi phải thay thế toàn bộ. Đó không phải là thái độ có trách nhiệm với môi trường nhất đối với thiết bị điện tử.

Tính mô-đun có thể là một bước tiến dài, cho phép người dùng hoán đổi các chức năng mới hoặc cải tiến, chẳng hạn như pin lớn hơn hoặc máy ảnh được nâng cấp. Vì vậy, đối với nghiên cứu mới, nhóm MIT hiện đã chứng minh cách tiếp cận này trong một con chip máy tính duy nhất.

Con chip mô-đun của nhóm được tạo thành từ các thành phần phân lớp như trí tuệ nhân tạo, bộ xử lý và cảm biến, có thể xếp chồng lên nhau hoặc hoán đổi vị trí để xây dựng một con chip thực hiện các chức năng cụ thể khi cần thiết hoặc nâng cấp nó khi có công nghệ mới.

Jihoon Kang, một tác giả của nghiên cứu cho biết: “Bạn có thể thêm nhiều lớp điện toán và cảm biến tùy thích, chẳng hạn như ánh sáng, áp suất và thậm chí cả mùi. “Chúng tôi gọi đây là chip AI có thể cấu hình lại giống LEGO vì nó có khả năng mở rộng không giới hạn tùy thuộc vào sự kết hợp của các lớp.”

Nhưng có lẽ điều ấn tượng nhất là cách các lớp của con chip này tương tác với nhau. Thiết bị điện tử mô-đun gặp phải vấn đề trong việc đưa các thành phần mới và cũ giao tiếp với nhau một cách nhanh chóng và đơn giản. Tuy nhiên, chip MIT sử dụng ánh sáng nhấp nháy để truyền tải thông tin giữa mỗi lớp.

Nhóm nghiên cứu đã trang bị cho mỗi thành phần phân lớp của chip với đèn LED và bộ tách sóng quang phù hợp với các thành phần tiếp theo. Khi một bộ phận cần giao tiếp với bộ phận khác, nó sẽ nhấp nháy các điểm ảnh LED của nó theo một mẫu nhất định mã hóa dữ liệu mà các bộ tách sóng quang của lớp nhận có thể giải thích.

Để chứng minh thiết kế này, nhóm đã tạo ra một con chip có kích thước 4 mm2, được tạo thành từ ba lớp điện toán. Mỗi lớp chứa một cảm biến hình ảnh, một hệ thống liên lạc quang học và một mảng khớp thần kinh nhân tạo được thiết kế để nhận dạng một chữ cái cụ thể - M, I hoặc T.

Để kiểm tra, các nhà nghiên cứu cho con chip tiếp xúc với hình ảnh pixel của các chữ cái ngẫu nhiên, sau đó đo cường độ dòng điện mà mỗi mảng tạo ra khi phản ứng. Dòng điện càng mạnh thì mảng nhận dạng chữ cái càng tốt.

Sử dụng quy trình này, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng con chip có thể phân loại hình ảnh của các chữ cái mà nó được đào tạo rất tốt nếu hình ảnh rõ ràng, nhưng ít hơn khi bị mờ. Để chứng minh tính mô-đun của chip, các kỹ sư sau đó đã đưa vào một bộ xử lý "khử nhiễu" có thể xử lý hình ảnh mờ tốt hơn và đủ chắc chắn rằng khả năng nhận dạng chữ cái của chip đã được cải thiện.

Min-Kyu Song, một tác giả của nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi đã cho thấy khả năng xếp chồng, khả năng thay thế và khả năng chèn một chức năng mới vào chip.

Nhóm dự định áp dụng kỹ thuật này cho “thiết bị điện toán biên”, là những cảm biến nhỏ, chuyên dụng cho IoT.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Electronics.

 
 
Tags

Cùng chuyên mục

Đăng ký nhận tin

Những thông tin về sản phẩm mới, sự kiện và khuyến mãi


Gửi

VĂN PHÒNG HÀ NỘI

Số 14, Pháo Đài Láng, Đống Đa, Hà Nội.
Tel (+84 24) 3557.3636; 
Fax (+84 24) 3569.0588

Website: www.dtctech.vn
Đã thông báo với bộ công thương

Find us on

dtc-logo-w60.png

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG VÀ TRUYỀN THÔNG DTC. All Rights Reserved.