


2025-08-05
在科技飛速發(fā)展的當下,無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率的增長遵循著艾霍姆定律,大約每18個月帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率便會翻一番。與此同時,深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對計算能力的需求如潮水般持續(xù)上升,然而摩爾定律的推進速度卻逐漸放緩,這一矛盾促使工程師們?nèi)μ綄ぬ幚砦磥砭W(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)的研究團隊取得了重大突破,成功開發(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上以模擬形式運作,其處理速度相較于傳統(tǒng)射頻接收器快出數(shù)百倍,同時在能源消耗上更為節(jié)能,展現(xiàn)出了卓越的性能優(yōu)勢。
在實驗室的嚴格測試中,MAFT-ONN芯片的調(diào)制分類準確率迅速攀升至95%,這一成績令人矚目。不僅如此,它還能夠執(zhí)行近四百萬次完全模擬的乘積累加操作,并且能夠精準識別MNIST數(shù)據(jù)集中的手寫數(shù)字,充分彰顯了其強大的運算能力和精準的識別能力。
傳統(tǒng)的光神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在試圖擴展規(guī)模時,常常會遭遇諸多阻礙,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芯片巧妙地通過在數(shù)字化之前將信號轉(zhuǎn)換到頻域的方式,成功解決了這一長期以來困擾行業(yè)的難題。在其運行過程中,每一層都僅需使用單個光處理器,便能在現(xiàn)場高效完成線性和非線性數(shù)學(xué)運算,極大地簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提高了運算效率。
值得一提的是,MAFT-ONN芯片得益于能夠在接近香農(nóng)極限(即信道上進行無差錯傳輸?shù)睦碚撟畲髠鬏斔俾剩┑哪M形式下移動數(shù)據(jù),其運行速度實現(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,它就達到了85%的準確率,并且通過進一步增加測量次數(shù),準確率能夠輕松超過99%,展現(xiàn)出了極高的準確性和穩(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。它的速度大約快100倍,在運行過程中消耗的功率卻更少,這對于能源日益緊張的現(xiàn)代社會來說,無疑具有重要意義。同時,它還具備更小、更輕、更便宜的特點,這些優(yōu)勢使得它成為邊緣設(shè)備的理想選擇。例如,在實時調(diào)整調(diào)制格式的認知無線電中,MAFT-ONN芯片能夠大顯身手,通過優(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,對于高效能、低能耗的信號處理技術(shù)和設(shè)備的需求愈發(fā)迫切。MAFT-ONN芯片的出現(xiàn),無疑為6G網(wǎng)絡(luò)傳輸帶來了新的希望和可能。它將在未來的通信領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用,助力6G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)更高速、更穩(wěn)定、更智能的信號傳輸,推動通信技術(shù)邁向新的發(fā)展階段,為人們帶來更加便捷、高效的通信體驗。
