首款微波晶片：人工智慧與無線通訊的革命性突破

康乃爾大學 Bal Govind 與 Maxwell Anderson 等團隊 11 日於《Nature Electronics》期刊發表全球首款「微波大腦」晶片，突破性採可調微波波導取代傳統數位邏輯閘，實現數十吉赫茲高速資料處理與類神經網路運算，功耗低於 200 毫瓦，是現有數位晶片功耗的數分之一。

這款實驗性晶片設計與傳統截然不同。傳統晶片靠時鐘驅動的二進位邏輯閘逐步處理數據，康乃爾大學則用可調微波波導推動訊息流動，讓數據模式即時出現並辨識，速度可達數十吉赫茲，明顯降低能耗並提升速度，為小型設備隨時可用、無需雲端的AI鋪路。

每個波導就像一個「物理神經元」，微波訊號幅度、相位和頻率可調整以顯示數據特徵。這些特徵在類比領域相互作用和干擾，產生豐富模式，訊號數位化前就形成。物理混合傳播過程，其實執行數位網路通常需經多層軟體完成特徵提取和轉換。

康乃爾晶片將AI框架直接嵌入硬體，用微波自然行為處理流入數據流。與其數值存儲在記憶體並重複大量運算，微波網路本身就能處理繁重運算。小型可調組件如電子調諧器和訊號轉換器，能即時改變晶片路徑，在不同AI任務間切換，無需從頭訓練。

測試時康乃爾晶片對無線訊號分類準確率達88%，與體積更大數位模型性能相當。這種準確性在簡單和複雜任務均保持穩定，無需數位系統通常需要的額外電路和錯誤修正。

由於硬體對訊號行為變化的敏感性，康乃爾晶片應用範圍不限AI計算，還能監測無線流量異常、追蹤雷達目標或解碼擁擠的無線電頻道。團隊相信甚至可嵌入個人設備，執行本地AI模型，無需依賴雲端伺服器。

目前「微波大腦」仍處於原型階段，但美國國防高等研究計畫署（DARPA）和國家科學基金會支持下，康乃爾團隊已著手擴展並整合至現有微波和數位系統。如果成功，計算和通訊硬體間的界限可能會迅速模糊，開創出新時代，手機處理器變成天線，智慧手錶不靠雲端就能思考。

• Researchers build world’s first “microwave brain” chip that can think like AI and talk like a radio — all at gigahertz speeds
• Scientists Develop First ‘Microwave Brain’ on a Chip
• Cornell researchers build first ‘microwave brain’ on a chip
• From The College of Engineering At Cornell University: “Researchers build first ‘microwave brain’ on a chip”
• Scientists Build First “Microwave Brain" on a Chip for Ultrafast AI and Communications

（首圖來源：Cornell Chronicle）

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(责任编辑：梅州市)