초소형 칩이 데이터를 뇌처럼 처리한다

엔지니어들은 마이크로파를 사용하여 데이터를 처리하는 새로운 종류의 마이크로 크기 칩을 개발합니다.이 칩은 마이크로파 영역에서 신경망 역할을 하며 레이더 추적, 무선 신호 디코딩, 고속 데이터 처리 등의 실시간 작업을 완료합니다.200밀리와트 미만의 전력으로 작동하며 효율적인 컴퓨팅을 위한 대체 경로를 보여줍니다.

이진 논리 및 시간 제한 명령을 통해 데이터를 처리하는 대신 칩은 재구성 가능한 도파관 내에서 전자기파 패턴을 조작합니다.각 모드는 뇌에 연결된 노드처럼 작동합니다.이들은 함께 패턴을 식별하고, 변형을 통해 학습하며, 실시간으로 새로운 신호에 적응합니다.이를 통해 프로세서는 대부분의 디지털 시스템을 초과하는 범위인 수십 기가헤르츠의 대역폭을 계산할 수 있습니다.

Nature Electronics에 발표된 이 연구는 실리콘 칩에 완전히 통합된 최초의 마이크로파 기반 신경 프로세서를 제시합니다.주파수 영역에서 직접 계산을 수행하므로 기존 시스템에서 흔히 발생하는 여러 디지털 처리 단계의 필요성이 줄어듭니다.이 방법을 사용하면 더 낮은 에너지 비용으로 더 빠른 데이터 처리가 가능합니다.

코넬 대학교 팀은 이 칩이 88% 이상의 정확도 수준으로 바이너리 패턴 인식 및 무선 신호 분류와 같은 작업을 수행한다는 것을 보여줍니다.이러한 결과는 공간과 에너지의 일부를 사용하면서 성능면에서 디지털 신경망과 일치합니다.프로세서의 확률론적 설계는 일반적으로 정밀도나 오류 수정에 필요한 추가 하드웨어 없이 복잡한 작업에도 효과적입니다.

연구원들은 현재 웨어러블이나 모바일 장치와 같은 컴퓨팅 플랫폼에서 무선 통신 대역을 모니터링하는 미래의 보안 및 감지 장치를 탐색하고 있습니다.이 작업은 확장 가능한 온디바이스 지능을 위해 아날로그 마이크로파 물리학과 현대 컴퓨팅 아키텍처를 병합하는 방향으로의 전환을 나타냅니다.