Microwave Brain Chip Pinaghalo ang AI at Wireless Computing

Kamakailan, isang pangkat ng mga inhinyero mula sa Cornell University ang lumikha ng isang microchip na pinapagana ng AI na kayang magsagawa ng parehong kalkulasyon at komunikasyon sa gigahertz na bilis na may napakababang konsumo ng enerhiya. Ang microwave brain chip ay iniiwan ang tradisyonal na agham ng kompyuter sa tabi at gumagamit ng disenyo ng neural network, na nagpapahintulot dito na matuto tulad ng utak ng tao.

Maaaring magdulot ang breakthrough na ito ng malawak na epekto mula sa pinaka-advanced na mga AI system hanggang sa iyong susunod na smartwatch. Narito kung paano natuklasan ng pangkat na ito ng mga mapanlikhang mananaliksik kung paano gamitin ang kapangyarihan ng microwaves upang makamit ang isang bagong antas ng kakayahang pangkompyutasyon at kung ano ang ibig sabihin nito para sa iyo sa hinaharap.

Paano Gumagana ang mga Wireless Network Ngayon

Ang mga digital wireless network ay nasa sentro ng mga makabagong rebolusyon sa teknolohiya ngayon. Mahalaga ang mga sistemang ito sa pagpapanatiling maayos ang operasyon ng high-tech na mundo at ng mga komunikasyon. Kapansin-pansin, ang unang digital wireless network ay naging operational noong 1971. Tinawag itong ALOHA.net, isang parangal sa University of Hawaii, na sumuporta sa pananaliksik,

Ang mga digital wireless network ay gumagana sa pamamagitan ng pag-convert ng digital na signal sa mga radio wave. Ang mga alon na ito ay ipinapadala sa pamamagitan ng transmisyon at tinatanggap ng isang antena. Mula rito, ang signal ay nade-decode upang ang orihinal na datos ay ligtas na makuha.

Mga Problema sa Digital Wireless Networks

May ilang isyu na likas sa mga digital wireless network. Ang mga bottleneck na ito ay lumilitaw dahil sa ilang kadahilanan, kabilang ang patuloy na pangangailangan na i-upgrade ang hardware tulad ng mga antena, processor, at iba pang digital na sistema upang makapag-handle ng mas maraming datos. Bukod pa rito, ang mga network na ito ay kumakain ng maraming enerhiya, na nangangailangan ng mas maraming kuryente sa bawat bagong komponenteng idinadagdag.

Sa kasamaang palad, ang digital wireless technology ay naabot na ang isang plateau pagdating sa performance. Ang mga sistemang ito ay limitado ng kanilang estruktura, na nangangailangan na ang datos ay ayusin at ipasa sa pamamagitan ng binary logic gates na naka-synchronize sa isang clock. Sa pagkilala sa pangangailangan para sa mas mabilis na komunikasyon upang harapin ang mga gawain tulad ng cloud AI computing, isang pangkat ng mga inhinyero mula sa Cornell ang nagdala ng isang bagong pamamaraan upang lutasin ang mga isyung ito nang tuluyan.

Pag-aaral sa Microwave Brain Chip

Isang pinagsamang microwave neural network para sa broadband computation at communication, na inilathala¹ sa Nature Electronics, ay naglalarawan ng bagong disenyo ng chip na kayang lampasan ang ilang hakbang ng digital signal processing upang makamit ang mataas na performance mula sa napakaliit na pakete. Ang kanilang bagong disenyo ng chip ay gumagana tulad ng isang microwave brain dahil ginagamit nito ang natatanging katangian ng mga alon na ito, kasama ang isang advanced na neural network, upang magbigay ng kakayahan sa komunikasyon at pagproseso mula sa isang solong chip.

Disenyo ng Built-In Neural Network

Bilang bahagi ng pamamaraang ito, lumikha ang mga inhinyero ng isang custom na AI protocol. Ang AI framework ay pagkatapos na-program nang direkta sa hardware. Pinapayagan ng AI ang sistema na basahin ang mga detalye ng datos batay sa amplitude, phase, at frequency ng microwave. Sa ganitong paraan, bawat waveguide ay maaaring maghatid ng maraming datos agad-agad.

Pinagmulan – Cornell University

Paggamit ng Microwaves para sa Data Transmission

Sa tradisyonal na digital wireless network, ang mga electrical neuron ang nagbibigay ng komunikasyon. Gayunpaman, sa estratehiyang ito, kontroladong burst ng microwave energy ang ginagamit. Ang mga tunable na microwave waveguide ay natural na bumubuo ng mga pattern.

Ang mga pattern na ito ay maaaring kunin ng AI, na nagpapahintulot ng transmisyon na umabot sa sampu-sampung gigahertz at nagpapababa ng mga pagkaantala na kaugnay ng digital encoding at decoding. Sa ideal, ang microwave mixing at propagation ay nakakamit ang parehong layunin tulad ng maraming software pagdating sa kakayahan sa encoding at transmisyon.

Analog na Pisika ng Microwave

Ang natatanging katangian ng microwaves ay ginagawang perpekto ito para sa gawaing ito. Una, ang kanilang nonlinear na pag-uugali ay nagbibigay-daan sa mas maraming datos sa coding kasabay ng napakabilis na pagproseso ng datos at wireless signal. Ang pamamaraang ito ay pinagsasama sa tunable waveguides at isang purpose-built na neural network upang magbigay ng susunod na antas ng bilis ng data transmission.

Microchip na Mababang Konsumo ng Enerhiya

Kahanga-hanga, ang microwave brain chip ay nangangailangan lamang ng bahagyang bahagi ng enerhiya na kinakailangan ng tradisyonal na mga sistema upang maisakatuparan ang katulad na mga gawain. Ang maliit na silicon microchip na ito ay may konsumo ng kuryente na mas mababa sa 200 mW. Nakakamit nito ang karagdagang kahusayan sa pamamagitan ng sabay-sabay na pagtupad ng dalawang gawain: napakabilis na pagproseso ng datos at wireless na komunikasyon.

Real-Time na Pagkalkula ng AI

Ang microwave brain chip ay may dagdag na sensitivity dahil sa kakayahan ng AI na kilalanin ang mga pattern at matuto tulad ng utak ng tao. Ang sistema ay nagsusuri ng kontroladong halo ng mga pag-uugali ng frequency na may kaugnayan sa pagklasipika ng mga encoding scheme upang makamit ang mataas na performance na pagkalkula. Sa pamamagitan ng paggamit ng microwaves, ang chip ay nagkakaroon ng mataas na sensitivity at kayang pangasiwaan ang real-time na pagkalkula sa frequency domain, mga low-level na logic function, at iba pang malawak na hanay ng komplikadong gawain.

Pagsusuri at Resulta ng Microwave Brain Chip

Sinubukan ng mga inhinyero ang kanilang sistema laban sa mga nangungunang digital na opsyon upang makita kung matitibay ang kanilang mga konsepto. Ang pagsusuri ay kinabibilangan ng pagklasipika ng mga wireless signal at pagsasagawa ng mga pagkalkula sa malawak na spectrum ng digital na transmisyon. Kapansin-pansin, ang mga resulta ng pag-aaral ay nagbigay-liwanag sa hinaharap ng wireless communications.

Ang microwave brain chip ay nalagpasan ang analog at digital na pamamaraan ng wireless communication. Kahanga-hanga, ang sistema ay nagawang iklasipika ang maraming uri ng wireless signal na may katumpakan na katumbas ng mas malaki at mas magastos na digital na sistema. Partikular, binanggit sa ulat na nakamit ng AI ang 88% na katumpakan sa maraming pagsusuri ng klasipikasyon.

Binanggit din ng mga inhinyero na maaari nilang i-customize ang sistema gamit ang mga tuner at signal shifter nang real time. Ang kakayahang ito ay nagpapahintulot sa chip na magpalit-palit sa pagitan ng mga AI task agad-agad at nang walang anumang pagkawala sa performance. Ang lahat ng ito ay nagagawa nang hindi gumagamit ng digital na function o custom na circuit.

I-swipe para mag-scroll →

Mga Benepisyo ng Microwave Brain Chip

May mahabang listahan ng mga benepisyo na hatid ng pag-aaral ng microwave brain chip sa merkado. Una, binubuksan nito ang daan para sa mas mabilis at mas maaasahang wireless network at elektronik. Bilang gayon, ito ay isang mahalagang milestone sa wireless communications dahil ito ang unang microwave-based processor na kayang magsagawa ng ultrafast na pagproseso ng datos at wireless communication signals nang sabay.

Compact Form Factor para sa Wearables

Isa pang malaking benepisyo na dapat banggitin ay ang sukat ng device. Ang compact na silicon chip na ito ay isang bahagyang bahagi lamang ng sukat ng mga katulad na digital system. Ang napakaliit nitong sukat ay nangangahulugang balang araw ito ang magpapagana sa iyong mga wearables o smart devices.

Enerhiya na Epektibo sa Ilalim ng 200 mW

Ang microwave brain chip ay dinisenyo upang gumamit ng pinakamaliit na enerhiya. Ang epektibong disenyo na ito ay nagsasagawa ng mga high-speed na gawain habang nangangailangan ng mas mababa sa 200 milliwatt na kapangyarihan. Ang mababang konsumo ng enerhiya ay naabot dahil sa paraan ng pag-andar ng microwaves at sa natural na sensitivity ng hardware sa mga pagbabago sa pag-uugali ng signal.

Mataas na Katumpakan

Ang pinakamahalagang benepisyo ng pag-aaral na ito ay ipinapakita kung paano ang mababang-gastos na sistemang ito ay maaaring magbigay ng napakataas na katumpakan. Ang mga microwave brain chip ay nag-aalis ng ilang digital na hadlang, tulad ng pangangailangan para sa karagdagang circuitry at mga error correction system. Natural nilang nararamdaman ang mga anomalya sa wireless communications at maaaring mag-operate nang malaya sa maraming microwave frequency.

Mga Aplikasyon at Timeline ng Pamilihan

May ilang mga totoong aplikasyon para sa teknolohiyang microwave brain chip. Ang halatang gamit ay sa mga AI system. Ang mga protocol tulad ng ChatGPT at iba pa ay nangangailangan ng malawak na data transmission at komunikasyon. Ang pinakabagong disenyo ng chip na ito ay nagbubura ng hangganan sa pagitan ng communication hardware at processing system, na nagpapababa ng gastos at nagbubukas ng daan para sa susunod na henerasyon ng AI devices.

Wearables at Smart Devices

Ibinahagi ng mga inhinyero kung paano maaaring mapabuti ng kanilang trabaho ang wearable tech. Inilalarawan nila na ang kanilang mga sistema ay magpapahintulot sa mga cellphone at smartwatches na suportahan ang lokal na AI system, sa halip na kailangang kumonekta sa cloud para sa bawat gawain. Ang estratehiyang ito ay maaaring magpabuti ng performance at accessibility para sa mga device na ito sa hinaharap.

Mga Aplikasyon sa Seguridad

Isa pang malaking gamit ng microwave brain chip ay ang pagmamanman ng mga signal anomaly sa mabilis na digital network. Dahil ang bawat microwave ay maaaring magpakita ng napakalaking dami ng datos sa sistema, pinapayagan nito ang mga protocol na magbigay ng real-time na pag-scan ng wireless traffic.

Ang microwaves ay mahalagang bahagi ng teknolohiyang radar. Bilang gayon, ang breakthrough na ito ay maaaring makatulong itulak ang tracking at targeting tech sa susunod na antas. Ang mga hinaharap na sistema ay magta-track ng mas maraming target at kahit i-decode ang masisikip na digital channel nang real time.

Timeline ng Microwave Brain Chip

Ang microwave brain chip ay ilulunsad sa merkado sa susunod na 5-7 taon. Una, ang pangangailangan para sa high-performance na wireless system ay hindi kailanman kasing taas. Ang paggamit ng microwaves ng koponan ay nagbubukas ng daan para sa mas mahusay na performance at nabawasang overhead. Ang lahat ng mga salik na ito ay magtutulak ng pamumuhunan, scaling, at integrasyon ng mga microwave system.

Mga Mananaliksik ng Microwave Brain Chip

Ang Cornell University ang nag-host ng pag-aaral ng microwave brain. Ang papel ay naglilista ng mga pangunahing mananaliksik na sina Bala Govind, Maxwell G. Anderson, Fan O. Wu, Peter L. McMahon, at Alyssa Apsel. Bukod dito, ang pananaliksik ay nakatanggap ng pinansyal na suporta mula sa Defense Advanced Research Projects Agency at sa Cornell NanoScale Science and Technology Facility.

Hinaharap ng Microwave Brain Chip

Ang hinaharap ng teknolohiyang microwave brain ay magsasangkot ng pagsusumikap patungo sa scalability. Napatunayan na ang teknolohiya ay epektibo, ngunit ngayon kailangan ng mga inhinyero na i-scale ito upang makita kung kaya nitong ligtas na hawakan ang napakalaking dami ng datos na naglalakbay sa pinaka-advanced na digital network ngayon.

Pamumuhunan sa Digital Communications

Ang sektor ng digital communication ay napaka-kompetitibong merkado. May ilang pangunahing kumpanya na aktibo pa rin sa sektor na ito, nag-iinvest ng milyun-milyong dolyar sa pananaliksik at pag-unlad sa pag-asang mapabuti ang performance. Narito ang isang kumpanya na nananatiling nangungunang opsyon para sa mga mamumuhunan at pioneer sa digital wireless network communications.

InterDigital Inc

Ang InterDigital Inc. (IDCC ) ay itinatag noong 1972 sa King of Prussia bilang International Mobile Machines Corporation. Ang tagapagtatag ng kumpanya, si Sherwin Seligsohn, ay pumasok sa merkado upang mapabuti ang portable analog radio at wireless handheld technologies noong panahong iyon.

Mula noon, patuloy na pinalawak ng InterDigital Inc. ang kanilang mga produkto at inilipat ang pokus patungo sa digital na mga sistema. Noong 1992, binago ng kumpanya ang pangalan nito sa InterDigital Communications Corp. upang ipakita ang bagong pokus nito sa umuusbong na digital wireless networks.

Noong 1998, nakakuha ang InterDigital ng malaking partnership sa provider ng cell phone na Nokia. Ang estratehikong partnership ay nagbigay-daan sa InterDigital na tumulong sa Nokia sa pag-develop at paggawa ng mga komponent ng 3G cell network ng Nokia.

Hanggang ngayon, nananatiling pioneer ang InterDigital sa sektor ng wireless communications. Nakakatuwang malaman na pinalawak din nito ang operasyon upang isama ang mga AI system at video processing tools. Bilang gayon, ang mga naghahanap ng manufacturer at mananaliksik ng wireless network components ay makikita na ang InterDigital ay may mahabang, masiglang kasaysayan sa merkado.

Pinakabagong Balita at Pag-unlad sa Stock ng InterDigital Inc. (IDCC)

Microwave Brain Chip | Konklusyon

Dapat tandaan na ang microwave brain chip ay may potensyal na baguhin ang sektor ng komunikasyon. Ang intuitive na pamamaraan ng mga inhinyero, kasama ang natatanging katangian ng microwave, ay tumulong upang maging matagumpay ang pananaliksik na ito. Ngayon, ang koponan ay makikipagtulungan sa iba pang mga mananaliksik upang itulak ang teknolohiya pasulong, na umaasang lumikha ng mas malakas at mas ligtas na mga opsyon sa wireless network para sa lahat.

Alamin ang iba pang Cool Computing Breakthroughs Dito.

Mga Sanggunian:

^{1. Govind, B., Anderson, M.G., Wu, F.O. et al. An integrated microwave neural network for broadband computation and communication. Nat Electron (2025). https://doi.org/10.1038/s41928-025-01422-1}