Microchips verwerken gegevens zoals hersenen
De processor maakt gebruik van elektromagnetische golven in plaats van digitale logica, waarbij signaalanalyse en gegevensverwerking worden gecombineerd binnen één enkele chiparchitectuur met laag vermogen.
Ingenieurs ontwikkelen een nieuw soort microchip die microgolven gebruikt om gegevens te verwerken.De chip functioneert als een neuraal netwerk in het microgolfdomein en voltooit real-time taken zoals radartracking, draadloze signaaldecodering en snelle gegevensverwerking.Het werkt met minder dan 200 milliwatt aan vermogen, wat een alternatief pad toont voor efficiënt computergebruik.
In plaats van gegevens te verwerken via binaire logica en getimede instructies, manipuleert de chip elektromagnetische golfpatronen binnen herconfigureerbare golfgeleiders.Elke modus fungeert als een knooppunt dat in de hersenen is aangesloten.Samen identificeren ze patronen, leren ze van variaties en passen ze zich in realtime aan nieuwe signalen aan.Hierdoor kan de processor over tientallen gigahertz aan bandbreedte rekenen, een bereik dat de meeste digitale systemen overtreft.
De studie, gepubliceerd in Nature Electronics, presenteert de eerste op microgolven gebaseerde neurale processor die volledig op een siliciumchip is geïntegreerd.Het voert berekeningen rechtstreeks uit in het frequentiedomein, waardoor de behoefte aan meerdere digitale verwerkingsstappen, die gebruikelijk zijn in conventionele systemen, wordt verminderd.Deze methode maakt een snellere gegevensverwerking mogelijk tegen lagere energiekosten.
Het team van Cornell University toont aan dat de chip taken uitvoert zoals binaire patroonherkenning en draadloze signaalclassificatie met nauwkeurigheidsniveaus van meer dan 88 procent.Deze resultaten komen qua prestaties overeen met digitale neurale netwerken terwijl ze een fractie van hun ruimte en energie gebruiken.Het probabilistische ontwerp van de processor maakt hem ook effectief voor complexe taken zonder de extra hardware die normaal gesproken nodig is voor precisie of foutcorrectie.
Onderzoekers onderzoeken nu toekomstige beveiligings- en detectieapparatuur die radiocommunicatiebanden op computerplatforms monitoren, zoals draagbare of mobiele apparaten.Het werk vertegenwoordigt een verschuiving in de richting van het samenvoegen van analoge microgolffysica met moderne computerarchitecturen voor schaalbare intelligentie op het apparaat.