麻省理工設(shè)計(jì)微型芯片，讓無(wú)人機(jī)像指甲蓋一樣小

【導(dǎo)讀】：近日，麻省理工學(xué)院宣布設(shè)計(jì)出只有20平方毫米的微型計(jì)算機(jī)芯片，可處理慣性和相機(jī)圖像，并且讓無(wú)人機(jī)像指甲蓋一樣小。

得益于麻省理工學(xué)院（MIT）的研究，將來(lái)的無(wú)人機(jī)可能只有指甲蓋大小。麻省理工學(xué)院電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)系的研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出只有20平方毫米的微型計(jì)算機(jī)芯片，可以實(shí)時(shí)處理慣性和相機(jī)圖像，它們是無(wú)人機(jī)飛行的兩個(gè)關(guān)鍵部份。

這并不是該團(tuán)隊(duì)參與的第一場(chǎng)微芯片競(jìng)賽。去年，這個(gè)團(tuán)隊(duì)使用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA，高度可配置的集成電路）開(kāi)發(fā)了一種無(wú)人機(jī)控制芯片，它只需要2瓦特的功率和2GB的內(nèi)存。但是縮小設(shè)計(jì)并不容易。

航空航天學(xué)副教授、該項(xiàng)目首席研究員謝塔克·卡拉曼（Sertac Karaman）稱：“在傳統(tǒng)的機(jī)器人技術(shù)中，我們使用現(xiàn)成的計(jì)算機(jī)，并在它們上面部署（狀態(tài)估計(jì)）算法，因?yàn)槲覀兺ǔ２槐負(fù)?dān)心功耗。但在每一個(gè)需要我們縮小低功耗應(yīng)用程序的項(xiàng)目中，我們必須以一種截然不同的方式考慮編程面臨的挑戰(zhàn)。”

最終，研究人員決定從頭開(kāi)始構(gòu)建新的芯片。他們找到了一種方法，可以將存儲(chǔ)在任何特定時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)量最小化，將芯片的功耗降低到24毫瓦，而內(nèi)存則降低到0.8MB。他們還優(yōu)化了圖像處理的設(shè)計(jì)。新的芯片每秒可以處理171幀，比團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè)的速度還要快。

這種芯片目前還不適合小型無(wú)人機(jī)使用。該團(tuán)隊(duì)的概念驗(yàn)證將是小型賽車上，它配有車載攝像頭，可以實(shí)時(shí)播放視頻。接下來(lái)，它計(jì)劃把它應(yīng)用到真正的無(wú)人機(jī)。

卡拉曼說(shuō)：“我可以想象把這個(gè)芯片應(yīng)用到低能耗機(jī)器人上，比如指甲大小的撲翼飛行器，或者像氣象氣球這樣比空氣輕的飛行器上，它們需要使用電池運(yùn)行數(shù)月。此外，這種芯片也可用于醫(yī)療設(shè)備中，比如你吞下的小藥丸，它使用非常小的電池以智能方式導(dǎo)航，這樣它就不會(huì)在你的身體里過(guò)熱。我們正在制造的芯片可以幫助解決所有這些問(wèn)題。”