Bala Govind Maxwell G. Anderson Fan O. Wu Peter L. McMahon Alyssa Apsel

الملخص

إن تطوير التطبيقات ذات عرض نطاق عالي، بما في ذلك الاتصالات متعددة الجيجابت والتصوير بالرادار، يتطلب معالجة أسرع. ومع ذلك، في النطاق الميكروي، حيث تتجاوز الترددات معدلات الساعة، تصبح عملية أخذ العينات والحسابات تحديًا كبيرًا. نُعلن في هذا العمل عن شبكة عصبية ميكروية مُدمجة تُستخدم في الحوسبة والاتصالات الواسعة النطاق. تعتمد الشبكة العصبية الميكروية لدينا على نطاق ترددي يمتد إلى عشرات الجيجاهرتز، ولكنها قابلة لإعادة البرمجة باستخدام تدفقات بيتية بسرعة ميغابت/ثانية منخفضة. وباستغلال عدم الخطية القوية الناتجة عن التذبذبات الميكروية المترابطة، تُمثّل الحوسبة بعرض نطاق أضيق، مما يسهل عملية القراءة. ويقوم النظام ببحث تسلسلات البت في بيانات تصل سرعتها إلى عدة جيجابت/ثانية، وينفذ وظائف رقمية دون الحاجة إلى دوائر مخصصة. كما يُسرّع من تطبيقات التعلم الآلي في الترددات الراديوية من خلال تصنيف أساليب التشفير وكشف الانزياحات الترددية لرصد مسارات الطيران من خلال الرادار. وقد تم تصنيع الشبكة العصبية الميكروية باستخدام تقنية المعادن-الأكسيد-السيليكون المتماثلة القياسية، وتُشغّل على مساحة ميكروية أقل من طول موجة واحدة (0.088 مم²)، وباستهلاك طاقة أقل من 200 مللي واط، ما يتيح دمجها في معالجات تناظرية عامة الاستخدام.