美國科學家開發出一種可重構的晶體管，在運行人工智能的過程中，其耗電量是硅基芯片中的標準晶體管的1%。這種新型節能晶體管可能有助于推動新一代智能手表或其他可使用強大人工智能技術的可穿戴設備的開發。10月12日，相關成果發表于《自然-電子學》。
之前，在智能手表上使用人工智能是不切實際的，因為可穿戴設備的電池由普通晶體管構建，而許多人工智能算法將迅速耗盡這些電池的電量。
這種新型晶體管由二硫化鉬和碳納米管制成。它們可以通過電場不斷地重新配置，幾乎可在瞬間處理人工智能驅動過程中的多個步驟。相比之下，作為微小電子開關的硅基晶體管一次只能執行一個步驟。這意味著一項需要100個硅基晶體管的人工智能任務，現在只需要一個可重構的晶體管，從而使能耗降低。
美國西北大學的Mark Hersam和同事展示了可重構的晶體管如何幫助一個基于機器學習的標準人工智能算法解釋1萬次心電圖測試的心跳數據。人工智能將心跳數據樣本分為6類，包括“正常”和“心律失常”類別，準確率高達95%。
研究團隊成員Vinod Sangwan表示，這種節能晶體管對于某些使用人工智能的設備可能特別有價值，這些設備要么電池壽命有限，要么無法對運行在遙遠數據中心的人工智能保持持續的無線連接。他還指出開發由人工智能驅動的可穿戴設備具有廣闊前景，這些設備包括運動追蹤器、溫度傳感器和血壓監測儀。
Hersam說，直接在可穿戴設備上運行人工智能，而不將敏感的健康數據傳輸到其他地方，有助于保護數據隱私。
不過，研究人員仍在探索如何讓可重構的晶體管走出實驗室，他們希望最終能使用標準的芯片制造設備批量生產這種晶體管。“雖然底層工藝與硅基芯片制造兼容，但還有其他問題需要克服。”Sangwan說。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41928-023-01042-7
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