Układ scalony sam się naprawi

| Technologia

układ scalony · wzmacniacz · uszkodzenie · naprawa

Zespół z California Institute of Technology (Caltech) stworzył układ scalony, który potrafi podjąć prawidłową pracę pomimo poważnych uszkodzeń. Naukowcy z laboratorium High-Speed Integrated Circuits przeprowadzili niezwykłą demonstrację. Za pomocą silnego lasera uszkodzili elektroniczne wzmacniacze w wielu miejscach, a układy w czasie krótszym niż sekunda ponownie pracowały prawidłowo. Po prostu wysadziliśmy połowę wzmacniacza i odparowaliśmy wiele jego podzespołów, takich jak np. tranzystory, a on był w stanie przywrócić niemal idealną pracę - mówi profesor Ali Hajimiri.

Zaprojektowany na Caltechu wzmacniacz zawiera liczne elementy monitorujące temperaturę, przepływ prądu, napięcie i moc. Informacje są przekazywane do specjalnych obwodów działających jak mózg urządzenia, które analizują wydajność wzmacniacza i dostosowują pracę poszczególnych części tak, by całość działała optymalnie.

Co ciekawe wspomniene obwody nie korzystają z algorytmu wskazującego im, jak należy zachować się w różnych scenariuszach uszkodzeń. Samodzielnie, na podstawie zebranych danych, starają się przywrócić optymalną pracę całego wzmacniacza. Instruujesz układ jak ma pracować, a on sam szuka sposobu, by wykonać zadanie. Wyzwaniem jest fakt, że mamy tutaj ponad 100 000 tranzystorów. Nie da się przewidzieć wszystkiego, co może się wydarzyć i nie musimy tego przewidywać. Układ zaprojektowaliśmy tak, że potrafi on samodzielnie określić optymalny stan każdego podzespołu w każdej sytuacji. Nie potrzebuje zewnętrznych instrukcji - mówi Steven Bowers, który pracował nad wspomnianym wzmacniaczem.

Naukowcy zbadali 20 różnych układów scalonych i stwierdzili, że wzmacniacze zdolne do samodzielnej naprawy zużywają o około 50% więcej energii, a ich ogólna wydajność jest bardziej przewidywalna i powtarzalna niż zwykłych układów.