科技日?qǐng)?bào)北京6月13日電 （記者張夢(mèng)然）想象一個(gè)更可持續(xù)的未來(lái)：你的手機(jī)、智能手表和其他可穿戴設(shè)備都不必為了更新?lián)Q代而被擱置或丟棄,。相反，它們可使用最新的傳感器和處理器進(jìn)行升級(jí),，這些設(shè)備可安裝在內(nèi)部芯片上,，如同樂(lè)高積木一樣整合。美國(guó)麻省理工學(xué)院工程師采用類似樂(lè)高的設(shè)計(jì),，創(chuàng)建出一款可堆疊,、可重新配置的人工智能（AI）芯片。這種芯片構(gòu)件可使設(shè)備保持最新?tīng)顟B(tài),，同時(shí)減少電子浪費(fèi),。相關(guān)研究發(fā)表在《自然·電子學(xué)》上。

新設(shè)計(jì)使用光而不是物理線來(lái)通過(guò)芯片傳輸信息,。因此,，可根據(jù)需要添加任意數(shù)量的計(jì)算層和光、壓力甚至氣味傳感器,。研究人員稱其為類似樂(lè)高的可重構(gòu)AI芯片,，因?yàn)樗鶕?jù)層的組合具有無(wú)限的可擴(kuò)展性。

在新芯片設(shè)計(jì)中,，研究人員將圖像傳感器與人工突觸陣列配對(duì),，訓(xùn)練每個(gè)突觸陣列識(shí)別某些字母——在本例中為M、I和T,，團(tuán)隊(duì)在每個(gè)傳感器和人工突觸陣列之間制造了一個(gè)光學(xué)系統(tǒng),，以實(shí)現(xiàn)層之間的通信，而無(wú)需物理連接,，因此能以想要的方式自由地堆疊和添加芯片,。

光電探測(cè)器可以構(gòu)成接收數(shù)據(jù)的圖像傳感器，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较乱粚拥腖ED,。當(dāng)信號(hào)（例如字母的圖像）到達(dá)圖像傳感器時(shí),，會(huì)刺激另一層光電探測(cè)器以及人工突觸陣列，該陣列根據(jù)入射LED光的圖案和強(qiáng)度對(duì)信號(hào)進(jìn)行分類,。

團(tuán)隊(duì)據(jù)此制造了一個(gè)芯片,，堆疊了3個(gè)圖像識(shí)別“塊”,，每個(gè)“塊”包括一個(gè)圖像傳感器、光通信層和人工突觸陣列,，用于對(duì)3個(gè)字母M,、I或T中的一個(gè)進(jìn)行分類。然后他們將隨機(jī)字母的像素化圖像照射到芯片并測(cè)量每個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)陣列響應(yīng)產(chǎn)生的電流,。電流越大,，意味著圖像確實(shí)是特定數(shù)組識(shí)別字母的可能性就越大。

這一設(shè)計(jì)展示了可堆疊性,、可替換性以及將新功能插入芯片的能力,。研究人員設(shè)想制作一個(gè)通用的芯片平臺(tái)，每一層都可像視頻游戲一樣單獨(dú)出售,；或制作不同類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),，比如圖像或語(yǔ)音識(shí)別，讓客戶選擇他們想要的,，然后像樂(lè)高積木一樣添加到現(xiàn)有的芯片中,。

這項(xiàng)創(chuàng)新確實(shí)頗有吸引力，無(wú)需另購(gòu)新機(jī),，手機(jī)芯片可以直接升級(jí)換代,。每一代新電子產(chǎn)品都在宣傳自己“更快更強(qiáng)”，秘訣之一就是更先進(jìn)的處理器,。研究人員創(chuàng)建出一種可以重新配置的芯片,，它的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是圖像傳感器、人工突觸陣列以及光通信系統(tǒng),。突觸陣列可以被訓(xùn)練成具有多種功能,，對(duì)不同的圖像產(chǎn)生響應(yīng)。這種芯片更為靈活,，可以層層疊加,；還能根據(jù)需要，強(qiáng)化某一方面的能力,，滿足客戶不同場(chǎng)景的需求,。就是不知道，它們什么時(shí)候可以發(fā)展到可商用的成熟度,。

（編輯：映雪）