MIT研发新型AI芯片,为6G网络传输注入强大动力

2025-08-05

  在科技飞速发展的当下,无线网络数据传输速率的增长遵循着艾霍姆定律,大约每18个月带宽和数据传输速率便会翻一番。与此同时,深度神经网络对计算能力的需求如潮水般持续上升,然而摩尔定律的推进速度却逐渐放缓,这一矛盾促使工程师们全力探寻处理未来网络,尤其是6G网络的创新途径。

  近日,麻省理工学院(MIT)的研究团队取得了重大突破,成功开发出一款名为乘法模拟频率变换光神经网络(MAFT-ONN)的新型AI芯片。这款芯片宛如一颗璀璨的新星,能够直接在原始射频信号上以模拟形式运作,其处理速度相较于传统射频接收器快出数百倍,同时在能源消耗上更为节能,展现出了卓越的性能优势。

  在实验室的严格测试中,MAFT-ONN芯片的调制分类准确率迅速攀升至95%,这一成绩令人瞩目。不仅如此,它还能够执行近四百万次完全模拟的乘积累加操作,并且能够精准识别MNIST数据集中的手写数字,充分彰显了其强大的运算能力和精准的识别能力。

  传统的光神经网络在试图扩展规模时,常常会遭遇诸多阻碍,例如需要大量额外的硬件支持,这不仅增加了成本,还可能影响系统的整体性能。而MAFT-ONN芯片巧妙地通过在数字化之前将信号转换到频域的方式,成功解决了这一长期以来困扰行业的难题。在其运行过程中,每一层都仅需使用单个光处理器,便能在现场高效完成线性和非线性数学运算,极大地简化了系统结构,提高了运算效率。

  值得一提的是,MAFT-ONN芯片得益于能够在接近香农极限(即信道上进行无差错传输的理论最大传输速率)的模拟形式下移动数据,其运行速度实现了质的飞跃,比传统射频接收器快数百倍。在一次仅为120纳秒的发射中,它就达到了85%的准确率,并且通过进一步增加测量次数,准确率能够轻松超过99%,展现出了极高的准确性和稳定性。

  与数字AI芯片相比,MAFT-ONN这种基于光学的处理器更是展现出了压倒性的优势。它的速度大约快100倍,在运行过程中消耗的功率却更少,这对于能源日益紧张的现代社会来说,无疑具有重要意义。同时,它还具备更小、更轻、更便宜的特点,这些优势使得它成为边缘设备的理想选择。例如,在实时调整调制格式的认知无线电中,MAFT-ONN芯片能够大显身手,通过优化调制格式,有效提高数据传输速率,并显著减少干扰,为提升通信质量提供有力保障。

  随着6G网络建设的逐步推进,对于高效能、低能耗的信号处理技术和设备的需求愈发迫切。MAFT-ONN芯片的出现,无疑为6G网络传输带来了新的希望和可能。它将在未来的通信领域中发挥重要作用,助力6G网络实现更高速、更稳定、更智能的信号传输,推动通信技术迈向新的发展阶段,为人们带来更加便捷、高效的通信体验。