自修复微芯片：烧坏了也能工作

烧坏了：这张电子显微镜扫描图片显示出激光对电路的破坏情形。

加州理工学院的研究职员展示了一种繁芜的集成电路，能够在遭受重大破坏时，通过重新调度对信息的处理办法而不会报废。

这种芯片并不会从物理上修复破坏，而是利用一个副处理器用新办法实行处理任务，而忽略受到的损伤。
芯片还可以设置节能和运算速率二者的优先级。
加州理工大学电子工程教授阿里•哈吉米里（Ali Hajimiri）是该项目的卖力人，他说，该芯片会在繁忙状态下对自身的性能进行微调，在正常情形下的表现也会更出色。

自修复电路能对制造时的毛病进行自我复原，也经受得住因高温造成的破坏，以及随韶光推移而涌现的性能衰退。
这可能意味着涌现可以承受损伤的更加耐用的军用通信设备和便携式消费电子产品。

哈吉米里的团队是首先在繁芜集成电路中展示出此性能的团队，他们用的是功率放大器，一种在手机和其他通信设备中处理旗子暗记传输的电路。
自修复芯片的组成包括10万个晶体管，几种类型的传感器，还有一个额外的嵌入式处理器卖力监测电路的性能，并运行算法来找出提升性能的方法。

该成果揭橥在本月的《IEEE微波理论与技能学会会刊》（IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques）上，加州理工大学的团队展示了利用自修复系统的电路，该电路纵然在被激光反复灼烧，烧坏了大约一半的晶体管的情形下，仍旧能连续事情。
芯片对损伤做出反应只花了大约10毫秒。
通过重新自我设置，达到能效的最大化，没有遭受这一攻击的这种芯片能够比普通芯片节约50%的能耗。

能够让上述结果得以实现的副处理器，通过运行一个程序来剖析传感器的温度、电压、电流、功率等数据，从而实现对电路的监测。
可以通过编程对这些参数优化出一个特定结果：比如，可以让纯度，即功率放大器产生的旗子暗记功率实现最大化。
程序也办理了如何改变电路来实现最优化的目标。
可以改变对电路中某些特定的晶体管所加的电压，或者改变旗子暗记传输的路线，以避开受损的区域。
哈吉米里表示，该电路有25万种可能的状态。

哈吉米里说，该当可以将这一观点运用至任何类型的电路上，不论这些电路是什么功能。
在对功率放大器的展示中，自修复系统并未霸占任何额外空间，由于副处理器位于底部。

这一观点可能会让芯片设计师们不必再考虑确保电路能否承受温度极限、电压颠簸或滋扰等情形，而常日实现这些目标要以捐躯性能为代价。

斯坦福大学打算机科学教授撒巴塞•米特拉（Subhasish Mitra）说：“你可以设计一个能在最坏的环境下运行的芯片，但大多数时候实际并不是最坏的情形，以是大部分韶光都可以用更少的能耗运行得更快些。
”米特拉没有参与这项研究。
他说，随着硅晶体管的小型化趋势的日益加剧，制造商须要电路设计师供应更高的可靠性。

斯坦福大学微波集成电路实验室的卖力人托马斯•李（Thomas H. Lee）说：“直到最近，经济学家还在给这类设计泼冷水。
但要在芯片制造上有出色的表现要难得多，我认为嵌入式修复系统将来会遍及的。
”

此文由MIT Technology Review 中国大陆地区独家授权，更多精彩内容请搜索官方微信”mit-tr"，同我们一道关注即将商业化的技能创新，分享即将成本化的技能创业。