康奈尔大学研制微型“微波脑”芯片，或将重塑计算与人工智能格局

今日新闻 2025年10月19日 09:43 0 aa

科学家研发出新型“微波脑”芯片：实现雷达级信息处理速度，功耗显著降低。该技术有望彻底改变从智能穿戴到航天设备的人工智能与通信运行模式。

康奈尔大学工程师研发出全球首款“微波脑”芯片，这款革命性微芯片采用微波替代传统数字电路进行计算，以极低功耗实现雷达级实时信号处理。

突破性技术特征

• 全球首个基于硅芯片的完整微波神经网络；
• 功耗低于 200 毫瓦，相当于标准 LED 灯珠的 1/5；
• 在数十千兆赫频率范围内实现瞬时可编程信号处理；
• 准确率达 88% 以上，媲美数字神经网络。

技术原理革新

研发团队负责人巴尔·戈文德（Bala Govind）博士表示：“这款芯片通过可调波导中的电磁模式互联，在模拟微波范围直接处理数据流，跳过了数字计算机必需的多级信号处理步骤。”其共同研发者麦克斯韦·安德森（Maxwell Anderson）补充道，该设计突破了传统电路框架，创造出“受控的频率行为集合”来实现高性能计算。

应用前景广阔

工程学教授阿莉莎·阿普塞尔（Alyssa Apsel）指出：“若进一步降低功耗，将可部署于智能手表等边缘设备，构建不依赖云端的本地 AI 模型。”该芯片目前已成功实现：

实时无线电信号解码；
高速雷达目标追踪；
多频段无线通信异常检测；
二进制序列识别与模式分析。

行业影响广泛

这项发表于《自然·电子》的研究标志着计算架构的重要转向：通过模拟微波神经网络处理高频信号，为 5G 通信、自动驾驶及物联网设备开辟了兼顾超高速与超低功耗的全新技术路径。

研究资助：该研究源于美国国防高级研究计划局（DARPA）资助项目框架下的探索性课题，并获美国国家科学基金会部分资助的康奈尔纳米尺度科学与技术设施提供技术支持。

参考文献：《面向宽带计算与通信的集成微波神经网络》，作者：Bala Govind、Maxwell G. Anderson、Fan O. Wu、Peter L. McMahon 和 Alyssa Apsel，2025年8月14日发表于《自然·电子》。DOI: 10.1038/s41928-025-01422-1

文章来源：康奈尔大学

免责声明：康加号聚焦全球健康科研进展，内容基于权威期刊编辑，著作权归原始作者或合法权利人；如有权益争议，敬请在线留言处理。文章旨在健康科普，不能作为独立诊疗依据；如需精准健康指导，请至正规医疗机构。