Микроволновый микрочип

18.11.2025

Исследователи из Корнелльского университета представили первый в мире микрочип, работающий на микроволновых сигналах вместо традиционных цифровых схем, открывая новую эру сверхбыстрых вычислений.

Главной особенностью нового процессора является интеграция полноценной микроволновой нейросети на одном кристалле. В отличие от обычных центральных процессоров, чип способен обрабатывать данные в аналоговом микроволновом диапазоне, что значительно ускоряет вычисления и сокращает количество промежуточных этапов обработки сигнала. "Поскольку он способен мгновенно программно искажать сигнал в широком диапазоне частот, его можно использовать для решения различных вычислительных задач", - поясняет ведущий автор исследования, научный сотрудник Корнелла Бал Говинд.

Принцип работы микрочипа основан на аналоговых микроволновых волнах и искусственном интеллекте. Чип формирует гребневидный спектральный узор, где регулярно расположенные линии служат своеобразной линейкой для точного измерения частот. Эти спектральные "гребенки" позволяют мгновенно выявлять закономерности в данных, что обеспечивает высокую скорость и точность вычислений.

Микросхема построена с использованием интегральной системы MNN (Microwave Neural Network), которая обрабатывает отдельные спектральные компоненты сигнала, собирая характеристики входных данных в широкой полосе пропускания. Благодаря этому чип способен выполнять как простые логические операции, так и сложные вычисления, включая распознавание двоичных последовательностей и анализ высокоскоростных потоков данных с точностью 88%.

Для повышения производительности используется вероятностный подход, который позволяет обрабатывать данные с частотой не менее 20 млрд операций в секунду, что в несколько раз превышает возможности обычных пользовательских процессоров, работающих на частоте 2,5-4 ГГц. При этом нет необходимости увеличивать количество схем или затрачивать дополнительную электроэнергию на исправление ошибок.

Внутренняя структура чипа задействует взаимосвязанные электромагнитные узлы и настраиваемые волноводы, что позволяет нейросети адаптироваться к поступающей информации и выявлять сложные закономерности в данных. Такой подход обеспечивает высокую эффективность вычислений даже в условиях нестабильных или шумных сигналов.

Особое внимание исследователей привлекла энергоэффективность микросхемы. Чип потребляет менее 0,2 Вт, что почти в 300 раз меньше типичных современных процессоров, требующих не менее 65 Вт. Это делает устройство идеальным для интеграции в персональные и носимые устройства, а также открывает возможности для встраивания в компактные высокоскоростные системы.

<< Назад: Малые модульные реакторы Rolls-Royce 18.11.2025

>> Вперед: Квантовый компьютер Google превзошел границы классических вычислений 17.11.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Биотехнологии утилизации для выращивания пищи на Марсе 24.02.2026 В условиях дальних космических экспедиций каждая капля воды, каждый грамм пищи и каждый атом питательных веществ становятся бесценными. Для будущих колоний на Марсе ученые ищут решения, которые позволят минимизировать зависимость от поставок с Земли и создать автономные системы жизнеобеспечения. Одним из таких подходов становится переработка органических отходов для выращивания пищи прямо на планете. Идея основана на создании замкнутых биологических систем, где все используется повторно. Исследователи называют их "биорегенеративными системами жизнеобеспечения". Эти технологии объединяют знания микробиологии, агрономии и инженерии и позволяют превращать отходы человека в полезные ресурсы, включая удобрения для растений. Ключевой метод - анаэробное сбраживание, при котором органические отходы разлагаются без доступа кислорода. В ходе этого процесса образуются питательные соединения, которые затем можно использовать для обогащения почвы или реголита - рыхлого слоя пыли и обломков пород на поверхности Марса. Такая переработка позволяет значительно снизить зависимость от доставки ресурсов с Земли и создать замкнутый цикл питания для колонистов. Исследователи подчеркивают, что на Марсе "ничего нельзя выбрасывать", и каждая единица материала должна работать в цикле. Это принципиально соответствует концепции круговой экономики, где отходы становятся ресурсом. Для длительных миссий, рассчитанных на годы, эффективность переработки органики напрямую влияет на стабильность продовольственного снабжения. Особое внимание уделяется безопасности процессов. Все патогенные микроорганизмы должны быть полностью нейтрализованы, чтобы избежать угрозы для колонистов. В этом контексте разрабатываемые системы согласуются с программами NASA по длительным полетам и уже тестируются в моделируемых марсианских условиях на Земле. Реголит Марса по своей структуре беден органикой и плохо удерживает влагу. Добавление биоудобрений улучшает его физические и химические свойства, создавая почвенную среду, пригодную для выращивания сельскохозяйственных культур в контролируемых модулях. Такой подход позволяет моделировать самодостаточную экосистему, в которой растения и люди поддерживают друг друга. Переработка человеческих отходов на удобрения становится не просто способом утилизации, но и фундаментальной частью автономной марсианской экосистемы. Сочетание биотехнологий и космической инженерии открывает путь к устойчивому освоению Красной планеты, создавая технологии, которые могут быть применимы и на Земле для решения экологических проблем и повышения эффективности сельского хозяйства.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026