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神奇集成电路技术 让芯片自我修复

来源:冠林G网 发布时间:2020-08-09 05:48:51

电子产品的脆弱众所周知,而且一旦出现芯片级的损坏几乎不可能完整修复,但是想象一下有那么一天,你手机或电脑里的芯片在受伤后可以几乎瞬间恢复如初,无论是意外掉电还是受损都不在话下。这听起来很科幻,但已经开始成为现实了。

加州理工学院(Caltech)的工程师们就开发了一种堪称神奇的集成电路技术,不但能让芯片实现自我修复,甚至连极光轰击都无所畏惧。这在以往还是从没有过的。

加州理工用功率放大芯片做原型展示了这种技术。这些芯片极其微小,76个放在一起才和一枚硬币差不多。为了加大难度,开发团队特意用高能激光束从不同角度多次轰击这些芯片,然后看着它们在不到一秒钟的时间里就自动修复了。

据介绍,这种特殊芯片里有专门的电路和传感器,其中传感器随时检测芯片的温度、电流、电压、功耗,并将这些信息汇聚到定制的专用集成电路(ASIC)里,由其分析芯片的整体状况,可在几毫秒的时间里决定是否需要以及如何进行修复。

有趣的是,芯片做出反应所依据的算法并没有罗列每一种可能的状况如何应对,而是根据传感器的累积反馈来得出结论,相当于有了一定的自我学习能力。研究人员解释说,因为芯片里有10多万个晶体管,谁也不知道哪里会出错,也不可能知道,所以他们设计了这种通用处理方式,而且无需外界干预。这显然是明智的,毕竟现在的高端芯片已经动辄几十亿个晶体管,不可能遍数纠错。

此外,在观察了20多种不同芯片组之后,研究人员发现带有自我修复能力的放大器所消耗的能量只有无此能力芯片的一半,而整体性能是差不多的。

这一发现将对未来的通信、成像、传感和雷达应用产生深远影响。或许有一天,我们再也不用担心自己的电子设备会轻易报废了,就算坏了也不用找专家修理。