AI芯片可以按需重新配置升级 未来的手机可以像乐高积木一样造出来

想象一个更可持续的未来：你的手机、智能手表和其他可穿戴设备不必为了升级而被搁置或丢弃。相反，它们可以升级最新的传感器和处理器，可以安装在内部芯片上，像乐高积木一样集成。麻省理工学院(MIT)的工程师创造了一种可堆叠和可重构的人工智能(AI)芯片，采用乐高式设计。这种芯片组件可以使设备保持最新，同时减少电子垃圾。相关研究发表于《自然电子学》。

新的设计使用光代替物理导线通过芯片传输信息。因此，可以根据需要添加任意数量的计算层和光线、压力甚至气味传感器。研究人员称之为类似于乐高的可重构AI芯片，因为它根据层的组合具有无限的可扩展性。

在新的芯片设计中，研究人员将图像传感器与人工突触阵列配对，并训练每个突触阵列识别某些字母——，在这个例子中是M，I和t。该团队在每个传感器和人工突触阵列之间制造了一个光学系统，以实现层间的通信，而没有物理连接，因此可以按照所需的方式自由堆叠和添加芯片。

光电探测器可以构成图像传感器，该图像传感器接收数据并将数据传输到下一层的LED。当一个信号(例如一个字母的图像)到达图像传感器时，它会刺激另一层光电探测器和人工突触阵列，后者根据入射LED光的模式和强度对信号进行分类。

基于此，该团队制作了一个由三个图像识别“块”堆叠而成的芯片，每个块都包括一个图像传感器、光通信层和人工突触阵列，用于对三个字母M、I或t中的一个进行分类，然后他们将随机字母的像素化图像照射到芯片上，并测量每个神经网络阵列作为响应产生的电流。电流越大，图像确实是识别字母的特定数组的可能性越大。

这种设计展示了可堆叠性、可替换性和将新功能插入芯片的能力。研究人员设想制作一个通用芯片平台，每一层都可以像电子游戏一样单独出售；或者制作不同类型的神经网络，如图像或语音识别，让客户选择自己想要的，然后像乐高积木一样添加到现有的芯片中。

这个创新真的很吸引人。不需要买新机，手机芯片直接升级即可。每一代新的电子产品都在宣传自己“更快更强”，秘诀之一就是更先进的处理器。研究人员创造了一种可重构芯片，其关键结构是图像传感器、人工突触阵列和光通信系统。突触可以被训练成具有多种功能，并对不同的图像做出反应。这种芯片更灵活，可以一层一层堆叠；也可以根据需要加强某一方面的能力，满足客户在不同场景下的需求。只是不知道他们什么时候能达到商业上的成熟。