Pesquisadores da Universidade do Coronel criaram um microchip de baixa potência que chamam de “cérebro de microondas”, ambos são o primeiro processador a calcular os sinais de dados ultra-rápidos e a física de microondas.
Detalhes hoje no diário Eletrônica da naturezaO processador é o primeiro, a verdadeira rede neural de microondas e o microchip de silício completamente. Ele executa o cálculo do domínio de frequência em tempo real para tarefas como decodificação de sinal de rádio, rastreamento de alvos de radar e processamento de dados digitais, enquanto recebe menos de 200 ml de energia.
“Como é instantaneamente capaz de distorcer uma maneira programável em toda a ampla faixa de frequências, pode ser reconstruído para vários trabalhos de computação”, disse um estudante de doutorado, estudante de doutorado, estudante de doutorado, doutorado, pesquisando doutorado com doutorado em Anderson. “Isso ignora um grande número de etapas de processamento de sinal que geralmente precisam fazer computadores digitais”
Essa capacidade é ativada pelo design do chip como uma rede neural, uma modelagem de sistema de computador no cérebro usa modos inter -associados produzidos em gidos de ondas ajustáveis. Ele permite identificar os padrões e aprender com os dados. No entanto, ao contrário das redes neurais tradicionais que dependem das operações digitais e, dependendo das instruções passo a passo prescritas por um relógio, a rede usa o comportamento analógico e não liner no sistema de microondas, permitindo que os fluxos de dados operem na década de GHz.
“Ball lançou muitos designs de circuitos tradicionais para conseguir isso”, disse Alissa Apel, professora de engenharia, que era o vice-senior autor de Pitter McMahon, professor associado de física de engenharia e engenharia. “Em vez de tentar duplicar a estrutura das redes neurais digitais, ele criou algo que se parece com um Mush controlado por comportamento mais freqüente que pode eventualmente dar a você o cálculo de alto Perf”.
Ambos os chip podem executar tarefas complexas, como funções lógicas de nível inferior e sequências de bits ou calcular o valor binário em dados de alta velocidade. Ele alcançou 88% de precisão ou mais em várias funções de classificação associadas ao tipo de sinal sem fio, comparável às redes neurais digitais, mas com uma fração de energia e tamanho.
“No sistema digital tradicional, essas tarefas se tornam mais complicadas, exigem mais circuitos, mais energia e mais defeitos para manter sua precisão”, disse Govind. “Mas, com nossa abordagem potencial, conseguimos manter alta precisão nos cálculos comuns e complexos sem adicionar sobrecarga”.
Segundo os pesquisadores, a extrema sensibilidade do chip em direção a entradas o torna adequado para aplicativos de proteção de hardware.
“Também achamos que, se reduzirmos o uso de eletricidade, podemos implantá -lo em aplicativos como computação de borda”, disse Appsel, “você pode colocá -lo em um smartwatch ou celular e criar um modelo doméstico no seu dispositivo inteligente sem depender do servidor em nuvem”.
Embora o chip ainda seja experimental, os pesquisadores estão otimistas sobre sua escalabilidade. Eles estão experimentando maneiras de melhorar sua precisão e integrá -lo às plataformas existentes de microondas e processamento digital.
Este trabalho foi derivado de uma tentativa de busca da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa e das instalações de ciência e tecnologia do coronel nanoescala, que foi financiada pela National Science Foundation.
