Các chip silicon cỡ bụi sử dụng nhiệt thải để tính toán với độ chính xác 99%

Các nhà nghiên cứu tại MIT đã phát triển một chip silicon mới thực hiện các phép tính toán học sử dụng nhiệt thải làm phương tiện xử lý dữ liệu, đạt độ chính xác trên 99%. Khác với máy tính kỹ thuật số truyền thống dựa trên logic điện áp, kỹ thuật tính toán tương tự này mã hóa dữ liệu đầu vào dưới dạng nhiệt độ chính xác, chảy qua các cấu trúc silicon xốp được thiết kế đặc biệt. Phân bố nhiệt sinh ra từ quá trình này đại diện cho kết quả tính toán, được duy trì ở nhiệt độ cố định. Nhóm nghiên cứu đã trình diễn phép nhân ma trận-véc tơ — một phép toán cơ bản trong học máy — với độ chính xác cao, cho thấy tiềm năng của cảm biến nhiệt và xử lý tín hiệu tiết kiệm năng lượng mà không tốn thêm chi phí năng lượng. Sáng tạo này dựa trên một hệ thống phần mềm mới sử dụng thiết kế nghịch đảo, trong đó các chức năng tính toán mong muốn được định nghĩa trước, và các thuật toán lặp đi lặp lại tạo ra hình học cấu trúc silicon tối ưu để dẫn nhiệt phù hợp. Mỗi cấu trúc có kích thước khoảng bằng một hạt bụi và xử lý dữ liệu thông qua dẫn nhiệt, mã hóa các hệ số ma trận trong hình dạng của nó. Một thách thức phát sinh vì dẫn nhiệt chỉ cho phép mã hóa các hệ số dương; các nhà nghiên cứu đã vượt qua điều này bằng cách tách ma trận thành các phần dương và âm, xử lý chúng riêng biệt,