不可摧毁的自愈电路

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加州理工大学的工程师，使用激光对芯片进行打击。芯片可以在晶体管遭受完全破坏后，恢复过来。这个图片由扫描电子显微镜拍摄。

加州理工大学(Caltech)开发了一种可以自我修复的芯片。研发团队成员为高速集成电路实验室的工程师，他们用微型功率放大器(power amplifier)展示自愈技术。这个放大器特别的小。实际上，芯片内所有必要的部件加起来，都只有一枚硬币那么大。实验室里最惊心动魄的工作是摧毁，工程师用激光轰击芯片多次，摧毁不同的部分，然后观察到芯片到芯片能在一秒钟内自动恢复工作。

大学的教授Ali Hajimiri说：“当首次观察到它受到打击、然后自行恢复的时候，我们都觉得简直不可思议！我似乎看到了集成电路的进化方向。我们损毁了放大器的一半，并弄坏了很多部件，比如晶体管，可是它居然能够自行恢复有效运行。”

时至当下，很多集成电路都因为个别的错误而瘫痪。加州理大学的工程师希望，让电路像人类免疫系统一样，具备自我修复的能力。快速对受到的攻击进行反应，保持整体功能不受影响。他们设计的功率放大器含有众多传感器，分别监视温度、电压、功率和电流。这些信息将传入定制的特别应用集成电路中(ASIC)。ASIC相当于芯片的大脑，它评估放大器的整体性能，并决定是否需要对系统执行器调整。

芯片的大脑并不基于逻辑运行，传感器的整体回馈才是决策的依据。实验室的Steven Bowers解释到：“你告诉芯片你想要的结果，然后让它去决定如何产生这结果。芯片中那些数量超过100，000的晶体管，才是最棘手的部分。我们不知道哪里会出错，不过我们也没必要事无巨细的去搞清楚。我们设计的系统，有能力让所有的执行器达到最佳状态，无需外接干预。”

Kaushik Dasgupta指出，自我修复主要为了应对四个问题。第一，生产中的变量，第二，长期的老化问题，第三，短期剧烈环境变化，最后，偶然事故的发生。本文译自 Caltech，由 燃烧的冰棒 编辑发布。