Penyelidik Universiti Cornell telah memperkenalkan apa yang mereka panggil sebagai cip otak gelombang mikro silikon bersepadu penuh yang pertama di dunia, menandakan peralihan ketara kembali ke arah pengkomputeran analog untuk aplikasi AI. Perkembangan ini berlaku pada masa komuniti teknologi sedang aktif mencari butiran penyelidikan, dengan pengguna berkongsi pautan alternatif untuk mengakses pengumuman asal Cornell dan penerbitan Nature Electronics.
Spesifikasi Prestasi Utama:
- Penggunaan kuasa: 200 miliwatt
- Frekuensi operasi: Berpuluh gigahertz
- Ketepatan klasifikasi isyarat: 88%
- Seni bina: Cip mikro silikon bersepadu penuh
- Jenis pemprosesan: Rangkaian neural gelombang mikro analog
Pengkomputeran Analog Kembali Popular untuk Pemprosesan AI
Cip baharu ini meninggalkan pemprosesan digital tradisional dan memilih fizik gelombang mikro analog untuk meniru cara neuron manusia mengenali corak dan belajar. Pendekatan ini menghapuskan banyak langkah pengiraan yang diperlukan oleh sistem digital untuk pemprosesan isyarat. Tidak seperti komputer digital yang memproses maklumat sebagai binari satu dan sifar, sistem analog ini boleh mengendalikan data merentasi julat nilai yang hampir tidak terhingga, menjadikannya amat sesuai untuk tugas pengecaman corak yang kompleks.
Cip ini menunjukkan kecekapan yang luar biasa, beroperasi pada puluhan gigahertz sambil menggunakan hanya 200 miliwatt kuasa. Dalam ujian, ia mencapai ketepatan 88% apabila mengklasifikasikan jenis isyarat wayarles yang berbeza, menunjukkan bahawa pendekatan analog boleh mengekalkan prestasi tinggi tanpa overhed yang biasanya diperlukan oleh sistem digital.
Kelebihan Pengkomputeran Analog berbanding Digital:
- Kesederhanaan: Memerlukan lebih sedikit komponen litar
- Kelajuan: Keupayaan pemprosesan selari
- Kecekapan kuasa: Penggunaan tenaga yang lebih rendah
- Pemprosesan berterusan: Pengendalian isyarat analog dunia sebenar yang lebih baik
- Kebolehskalaan: Prestasi tidak merosot dengan kerumitan tugas
Aplikasi Praktikal untuk Peranti Mudah Alih
Saiz padat cip otak gelombang mikro ini membuka kemungkinan untuk integrasi ke dalam telefon pintar dan jam tangan pintar, berpotensi memberikan peranti ini keupayaan AI tanpa memerlukan sambungan pelayan awan. Ini boleh menangani kebimbangan yang semakin meningkat tentang privasi dan pergantungan sambungan dalam aplikasi mudah alih berkuasa AI.
Selain elektronik pengguna, teknologi ini menunjukkan potensi untuk meningkatkan keselamatan perkakasan, mengesan anomali dalam komunikasi wayarles, dan meningkatkan pengesanan sasaran radar serta penyahkodan isyarat radio. Keupayaan cip untuk memproses data ultra pantas dan isyarat komunikasi wayarles secara serentak menjadikannya amat berharga untuk aplikasi masa nyata.
Aplikasi Berpotensi:
- Telefon pintar dan jam tangan pintar (keupayaan AI luar talian)
- Sistem keselamatan perkakasan
- Pengesanan anomali komunikasi tanpa wayar
- Penjejakan sasaran radar
- Penyahkodan isyarat radio
- Pemprosesan isyarat masa nyata
Kelebihan Teknikal Berbanding Sistem Digital
Penyelidikan ini menyerlahkan kelebihan utama pengkomputeran analog yang telah dibincangkan oleh komuniti - keupayaan untuk mengekalkan ketepatan pada pengiraan mudah dan kompleks tanpa overhed tambahan. Apabila tugas pengiraan menjadi lebih mencabar, sistem digital biasanya memerlukan lebih banyak litar, peningkatan penggunaan kuasa, dan mekanisme pembetulan ralat tambahan.
Dalam sistem digital tradisional, apabila tugas menjadi lebih kompleks, anda memerlukan lebih banyak litar, lebih kuasa dan lebih pembetulan ralat untuk mengekalkan ketepatan. Tetapi dengan pendekatan kebarangkalian kami, kami dapat mengekalkan ketepatan tinggi pada pengiraan mudah dan kompleks, tanpa overhed tambahan tersebut.
Pendekatan kebarangkalian ini mewakili peralihan asas dalam cara kita mungkin mereka bentuk perkakasan AI masa depan, berpotensi menawarkan laluan yang lebih cekap ke hadapan apabila aplikasi kecerdasan buatan terus berkembang dalam kerumitan dan kemerata-rataan.
Penyelidikan yang diterbitkan dalam Nature Electronics ini mencadangkan bahawa prinsip pengkomputeran analog boleh memainkan peranan yang semakin penting dalam sistem AI generasi akan datang, terutamanya di mana kecekapan kuasa dan pemprosesan masa nyata adalah keperluan kritikal.
Rujukan: Cornell's world-first 'microwave brain' computes differently