文|美通社
樂高是當(dāng)下很流行的益智類積木玩具，通過玩家的想象力進(jìn)行拼插以創(chuàng)作出變化無窮的造型。如果將這種拼插拆卸的方式放在芯片上會(huì)怎么樣呢？
此前不久，麻省理工學(xué)院的工程師們就研發(fā)了一種新型芯片，該芯片最大的特點(diǎn)就是可以像樂高一樣可以整合拆卸。
這項(xiàng)研究項(xiàng)目由麻省理工學(xué)院博士后Jihoon Kang領(lǐng)銜，研究成果已經(jīng)發(fā)表在《Nature Electronics》上。
研究人員稱，這種芯片設(shè)計(jì)包含兩層，一層是交替式的傳感層，另一層是用于芯片進(jìn)行光學(xué)通信的發(fā)光二極管層。其中最重要的一點(diǎn)就是，新設(shè)計(jì)是使用光而不是物理線來傳輸信息。在傳統(tǒng)的芯片設(shè)計(jì)中將傳感器的信號(hào)傳遞給處理器是通過物理線路，而該團(tuán)隊(duì)則將圖像傳感器與人工突觸（人工突觸是一種晶體管，能通過開啟和關(guān)閉模擬生物突觸傳送信號(hào)。）陣列配對(duì)，在每個(gè)傳感器和人工突觸陣列之間制造一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)各層之間的通信，而無需物理連接。
因此，可根據(jù)需要添加任意數(shù)量的計(jì)算層和光、壓力甚至氣味傳感器。所有芯片間可以像樂高積木一樣進(jìn)行自由配置、交換、堆疊，添加，根據(jù)層的組合使芯片具有無限的可擴(kuò)展性。比如，加上一個(gè)新的傳感器或升級(jí)的CPU以提升性能。
這一設(shè)計(jì)展示了可堆疊性、可替換性以及將新功能插入芯片的能力。研究人員設(shè)想制作一個(gè)通用的芯片平臺(tái)，每一層都可單獨(dú)出售；或制作不同類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，比如圖像或語音識(shí)別，讓客戶選擇他們想要的，然后像樂高積木一樣添加到自己現(xiàn)有的芯片中。
樂高式芯片使得未來智能手機(jī)升級(jí)芯片就如同換手機(jī)卡一樣方便。如此一來，通過給手機(jī)植入搭載有最新傳感器和處理器的芯片，就可以幫助手機(jī)升級(jí)到最新版本，無需再購買新的手機(jī)，從而減少電子垃圾。
該“樂高式”芯片設(shè)計(jì)研究一經(jīng)發(fā)布就獲得了業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。很多人也想到了曾經(jīng)的谷歌模塊化手機(jī)項(xiàng)目Project Ara。2014年4月15日，谷歌召開了模塊化手機(jī)Project Ara的研發(fā)者大會(huì)。Project Ara是谷歌先進(jìn)科技與計(jì)劃部門的一項(xiàng)專案，目的是希望透過開源硬件開發(fā)一款可高度模組化的智慧手機(jī)，該手機(jī)能夠允許消費(fèi)者自由選擇與替換甚至移除任何的零組件，包括處理器、屏幕、鍵盤、電池等，這使得消費(fèi)者可以輕松替換掉手機(jī)上出現(xiàn)故障的或過時(shí)的零部件，從而延長(zhǎng)手機(jī)的生命周期。
不過Project Ara項(xiàng)目的模塊化手機(jī)也有一些缺點(diǎn)，比如機(jī)身可能會(huì)更大更重；零部件之間的連接形式可能存在隱患，不牢固；若使用不同廠商生產(chǎn)的各種模塊很難保證手機(jī)的優(yōu)化效果?？傊?Project Ara項(xiàng)目最后被砍，谷歌也沒有透露具體原因。
“樂高式”芯片相比Project Ara模塊化手機(jī)則是將關(guān)注點(diǎn)聚焦到更小的芯片上了。
在當(dāng)下，芯片成為全球科技行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。一方面，在全球“缺芯”的大背景下，芯片的價(jià)值更加得以體現(xiàn)。英特爾CEO基辛格曾表示，“在過去的五十年里，石油儲(chǔ)量決定了地緣政治關(guān)系。而在數(shù)字化的未來，芯片晶圓廠（Fab）被建在哪里會(huì)變得更重要。”另一方面，越來越多的行業(yè)人士開始擔(dān)心摩爾定律將走向終結(jié)，突破摩爾定律或給摩爾定律續(xù)命成為很多技術(shù)尖端人才關(guān)注的問題。
此前，《全球TMT》也介紹過“芯片堆疊”技術(shù)，而“樂高式”芯片相比它可以更自由地整合。雖然“樂高式”芯片目前還只停留在研究論文中，但也是后摩爾時(shí)代芯片行業(yè)技術(shù)發(fā)展的一種新嘗試。
另外，手機(jī)出貨量在2022年出現(xiàn)了明顯的下滑趨勢(shì)。分析機(jī)構(gòu)Canalys公布的數(shù)據(jù)顯示，今年二季度全球智能手機(jī)出貨量因經(jīng)濟(jì)不景氣同比下降9%，跌破3億臺(tái)。如果“樂高式”芯片真的可以成型甚至商用，對(duì)于消費(fèi)者來說，手機(jī)的使用周期會(huì)更長(zhǎng)，生產(chǎn)商也需要思考新的“商品價(jià)值”，手機(jī)乃至平板電腦、PC等消費(fèi)電子行業(yè)也必然會(huì)迎來全新的行業(yè)改革。