Los ingenieros del MIT han desarrollado un chip de computadora modular con componentes que pueden comunicarse mediante destellos de luz. Esto podría permitir que la electrónica se actualice fácilmente con nuevos sensores o procesadores, en lugar de reemplazar todo el chip.
El mercado de la electrónica ha llegado a un punto en el que muchos consumidores cambiarán un teléfono inteligente cada año por un modelo más nuevo, más brillante y un poco mejor. Actualizar partes individuales no es realmente una opción para muchos dispositivos, lo que requiere que se reemplace todo. Esa no es la actitud más ambientalmente responsable hacia la electrónica.
El chip modular del equipo se compone de componentes en capas como inteligencia artificial, procesadores y sensores, que se pueden apilar o intercambiar para construir un chip que realice funciones específicas según sea necesario, o actualizarlo a medida que haya nueva tecnología disponible.
“Puede agregar tantas capas informáticas y sensores como desee, como luz, presión e incluso olor”, dice Jihoon Kang, autor del estudio. “Llamamos a esto un chip de inteligencia artificial reconfigurable similar a LEGO porque tiene una capacidad de expansión ilimitada según la combinación de capas”.
Pero quizás lo más impresionante es cómo las capas de este chip interactúan entre sí. La electrónica modular se enfrenta al problema de lograr que los componentes nuevos y antiguos se comuniquen entre sí de forma rápida y sencilla. El chip del MIT, sin embargo, usa destellos de luz para transmitir información entre cada capa.
El equipo equipó cada componente en capas del chip con LED y fotodetectores que se alinean con los del siguiente componente. Cuando una parte necesita comunicarse con otra, sus píxeles LED parpadean en un patrón determinado que codifica los datos, que los fotodetectores de la capa receptora pueden interpretar.
Para demostrar este diseño, el equipo creó un chip de 4 mm 2 compuesto por tres capas informáticas. Cada capa contenía un sensor de imagen, un sistema de comunicaciones ópticas y una matriz de sinapsis artificial diseñada para reconocer una letra específica: M, I o T.
Para probarlo, los investigadores expusieron el chip a imágenes pixeladas de letras aleatorias y luego midieron la fuerza de la corriente eléctrica que cada matriz producía en respuesta. Cuanto más fuerte es la corriente, mejor la matriz reconoce la letra.
Usando este proceso, el equipo descubrió que el chip podía clasificar imágenes de letras en las que estaba entrenado muy bien si las imágenes eran claras, pero menos cuando estaban borrosas. Para demostrar la modularidad del chip, los ingenieros colocaron un procesador de “eliminación de ruido” que podía manejar mejor las imágenes borrosas y, efectivamente, mejoró el reconocimiento de letras del chip.
“Mostramos capacidad de apilamiento, reemplazabilidad y la capacidad de insertar una nueva función en el chip”, dijo Min-Kyu Song, autor del estudio.
El equipo planea aplicar la técnica a los “dispositivos informáticos de borde”, que son pequeños sensores especializados para el Internet de las cosas.
La investigación fue publicada en la revista Nature Electronics .
Fuente:
Irving, M. (2022g, junio 20). Modular optical computer chip allows stackable swappable functions. New Atlas. Recuperado 20 de junio de 2022, de https://newatlas.com/electronics/mit-modular-optical-computer-chip/