Ученые создали универсальный декодировщик данных
Новый кремниевый чип способен декодировать любую информацию очень эффективно. Он может заменить несколько громоздких установок и мощных алгоритмов для исправления ошибок
Каждый бит данных, передаваемый через Интернет — от текста в электронном письме до 3D-графики в среде виртуальной реальности, — может «потеряться» из-за шума, с которым сигнал сталкивается по пути, такого как электромагнитные помехи от микроволновой печи или устройства Bluetooth. Данные кодируются таким образом, чтобы, когда они прибудут в пункт назначения, алгоритм декодирования мог устранить негативные последствия этого шума и получить исходные данные.
Начиная с 1950-х годов, большинство программ, исправляющих ошибки в передаваемых данных, и алгоритмов декодирования разрабатывались совместно. Каждый код имел структуру, соответствующую определенному, очень сложному алгоритму декодирования, который часто требовал использования специального оборудования.
Исследователи из Массачусетского технологического института создали первый кремниевый чип, который способен декодировать любой вид информации, независимо от его структуры, с максимальной точностью, используя универсальный алгоритм декодирования под названием GRAND. Устраняя необходимость в нескольких сложных в вычислительном отношении декодерах, GRAND обеспечивает повышенную эффективность, которая может применяться в дополненной и виртуальной реальности, играх, сетях 5G и подключенных устройствах, которые полагаются на обработку большого объема данных с минимальной задержкой.
Исследователи протестировали GRAND и обнаружили, что он может эффективно декодировать любой код с умеренной избыточностью длиной до 128 бит с задержкой всего около микросекунды. Исследователи и ранее демонстрировали успех алгоритма, но эта новая работа впервые показывает эффективность использования чипа в аппаратном обеспечении.
Ученые теперь планируют проверить способность GRAND обрабатывать более длинные и сложные коды. Авторы разработки хотят перенастроить структуру кремниевого чипа для повышения его энергоэффективности. Планируется, что он может помочь в декодировании сигналов 5G и обработке сигналов так называемых мягких датчиков.
Работа будет представлена на Европейской конференции по исследованию твердотельных устройств и схем.
