新芯片有望在便攜式設備內實現強大的人工智能。圖片來源：物理學家組織網

美國南加州大學電氣和計算機工程教授楊建華及合作者在最新一期《自然》雜志上刊發論文稱，他們已經為邊緣人工智能（便攜式設備內的人工智能）開發出了迄今存儲密度最高的新型器件和芯片，有望在便攜式設備內實現強大的人工智能，如讓迷你版ChatGPT的功能在個人便攜式設備內“遍地開花”。

在過去大約30年內，盡管人工智能和數據科學應用所需的神經網絡的規模每3.5個月翻一番，但處理它們所需硬件的性能每3.5年才翻一番，對于人工智能等前沿技術的發展來說，硬件是一個越來越重要的問題。世界各國政府、工業界和學術界都在努力應對這一挑戰。一些人繼續在硅芯片領域深耕，而另一些人則另辟蹊徑，希望研制出新型材料和設備，楊建華等則專注于將新材料與傳統硅技術的優勢結合起來。

在最新研究中,楊建華與來自麻省理工學院、麻省大學及他們初創公司的研究人員攜手，將硅與金屬氧化物憶阻器結合在一起，制造出了一款功能強大能耗很低的新型芯片。該技術使用原子的位置而非電子的數量（目前芯片內使用的技術）來表示信息，鑒于傳統芯片內被操縱的電子很“輕”，容易四處移動而逸失信息，新芯片以模擬而非數字方式，可穩定而緊湊地存儲更多信息。信息也可以在存儲的地方進行處理，而不必發送到專用“處理器”，消除了當前計算系統中存在的“馮·諾依曼瓶頸”，從而大大提高人工智能計算的效率以及數據吞吐量。

據楊建華介紹，在迄今所有已知的存儲器技術中，此新型存儲器件擁有最高的信息存儲密度。這種小巧但功能強大的芯片不僅可用作存儲器，還能同時用作處理器。數百萬個此類小芯片可并行工作，快速運行用戶人工智能任務，只需一個小電池就可為其供電。這項新技術可在包括谷歌眼鏡在內的邊緣設備內實現強大的人工智能功能。此外，這項創新及隨后進一步開發的技術，也有望讓迷你版ChatGPT應用到個人設備內。