




2025-08-05
在科技飛速發(fā)展的當(dāng)下,無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率的增長(zhǎng)遵循著艾霍姆定律,大約每18個(gè)月帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率便會(huì)翻一番。與此同時(shí),深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)計(jì)算能力的需求如潮水般持續(xù)上升,然而摩爾定律的推進(jìn)速度卻逐漸放緩,這一矛盾促使工程師們?nèi)μ綄ぬ幚砦磥?lái)網(wǎng)絡(luò),尤其是6G網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新途徑。
近日,麻省理工學(xué)院(MIT)的研究團(tuán)隊(duì)取得了重大突破,成功開(kāi)發(fā)出一款名為乘法模擬頻率變換光神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(MAFT-ONN)的新型AI芯片。這款芯片宛如一顆璀璨的新星,能夠直接在原始射頻信號(hào)上以模擬形式運(yùn)作,其處理速度相較于傳統(tǒng)射頻接收器快出數(shù)百倍,同時(shí)在能源消耗上更為節(jié)能,展現(xiàn)出了卓越的性能優(yōu)勢(shì)。
在實(shí)驗(yàn)室的嚴(yán)格測(cè)試中,MAFT-ONN芯片的調(diào)制分類(lèi)準(zhǔn)確率迅速攀升至95%,這一成績(jī)令人矚目。不僅如此,它還能夠執(zhí)行近四百萬(wàn)次完全模擬的乘積累加操作,并且能夠精準(zhǔn)識(shí)別MNIST數(shù)據(jù)集中的手寫(xiě)數(shù)字,充分彰顯了其強(qiáng)大的運(yùn)算能力和精準(zhǔn)的識(shí)別能力。
傳統(tǒng)的光神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在試圖擴(kuò)展規(guī)模時(shí),常常會(huì)遭遇諸多阻礙,例如需要大量額外的硬件支持,這不僅增加了成本,還可能影響系統(tǒng)的整體性能。而MAFT-ONN芯片巧妙地通過(guò)在數(shù)字化之前將信號(hào)轉(zhuǎn)換到頻域的方式,成功解決了這一長(zhǎng)期以來(lái)困擾行業(yè)的難題。在其運(yùn)行過(guò)程中,每一層都僅需使用單個(gè)光處理器,便能在現(xiàn)場(chǎng)高效完成線(xiàn)性和非線(xiàn)性數(shù)學(xué)運(yùn)算,極大地簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提高了運(yùn)算效率。
值得一提的是,MAFT-ONN芯片得益于能夠在接近香農(nóng)極限(即信道上進(jìn)行無(wú)差錯(cuò)傳輸?shù)睦碚撟畲髠鬏斔俾剩┑哪M形式下移動(dòng)數(shù)據(jù),其運(yùn)行速度實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,比傳統(tǒng)射頻接收器快數(shù)百倍。在一次僅為120納秒的發(fā)射中,它就達(dá)到了85%的準(zhǔn)確率,并且通過(guò)進(jìn)一步增加測(cè)量次數(shù),準(zhǔn)確率能夠輕松超過(guò)99%,展現(xiàn)出了極高的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
與數(shù)字AI芯片相比,MAFT-ONN這種基于光學(xué)的處理器更是展現(xiàn)出了壓倒性的優(yōu)勢(shì)。它的速度大約快100倍,在運(yùn)行過(guò)程中消耗的功率卻更少,這對(duì)于能源日益緊張的現(xiàn)代社會(huì)來(lái)說(shuō),無(wú)疑具有重要意義。同時(shí),它還具備更小、更輕、更便宜的特點(diǎn),這些優(yōu)勢(shì)使得它成為邊緣設(shè)備的理想選擇。例如,在實(shí)時(shí)調(diào)整調(diào)制格式的認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電中,MAFT-ONN芯片能夠大顯身手,通過(guò)優(yōu)化調(diào)制格式,有效提高數(shù)據(jù)傳輸速率,并顯著減少干擾,為提升通信質(zhì)量提供有力保障。
隨著6G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的逐步推進(jìn),對(duì)于高效能、低能耗的信號(hào)處理技術(shù)和設(shè)備的需求愈發(fā)迫切。MAFT-ONN芯片的出現(xiàn),無(wú)疑為6G網(wǎng)絡(luò)傳輸帶來(lái)了新的希望和可能。它將在未來(lái)的通信領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用,助力6G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)更高速、更穩(wěn)定、更智能的信號(hào)傳輸,推動(dòng)通信技術(shù)邁向新的發(fā)展階段,為人們帶來(lái)更加便捷、高效的通信體驗(yàn)。