以压倒性的“节能技术”让古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网社会可持续发展
实现省电的数据驱动方法是什么？
物联网时代已经到来，传感器和设备嵌入我们周围的一切并通过网络连接，世界正在发生变化，利用各种数据创造新的价值。在美国工业界，有一股走向“万亿传感器宇宙”的运动，即每年使用1万亿个传感器的社会，而降低古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网和通信设备的功耗被认为是引导古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网社会走向更加可持续发展的关键技术。
古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网和通信设备的核心是大规模集成电路（LSI），它处理大量古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网。目前大多数LSI芯片都与数百MHz到数GHz的高速时钟同步工作，据说传播该时钟信号所需的功耗占总功耗的30%。
为此，岩田教授将重点放在仅在相邻电路块之间发送和接收数据的“自定时电路”，并且多年来一直致力于开发省电技术。由于自定时电路不使用时钟信号，因此不需要传播时钟信号所需的功率，从而可以显着节省功率。也可以称为“不进行不必要处理的电路”。
``在许多当前称为控制驱动的方法中，时钟信号不断地分配到整个LSI，即使在待机模式下也会消耗功率。另一方面，在数据驱动方法中，不使用时钟信号，一旦计算完成，时钟信号就会分配到下一个位置。因为我们使用类似桶队的机制来按顺序处理数据，所以当数据到达时我们只能操作需要它的区域，这意味着我们可以通过在不需要的地方不使用电力来实现巨大的节电效果。''
1997年，我们成功地利用自定时电路将商用多处理器芯片转变为LSI。当时，单位电量的性能达到了世界最高水平。这种开发实际运行并融合数据驱动原理的LSI的例子即使在世界上也是罕见的。
为实现创新传感器网络系统做出贡献
随着古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网和通信设备数量的大量增加，维护问题也随之出现。传统的控制驱动方法被认为存在问题，因为它们无法准确预测处理传感器古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网等所需的功耗以及不可避免的电池耗尽。另一方面，数据驱动的系统即使出现问题也可以继续自主运行，因此它们有望成为能够解决这些问题的技术。
“随着设备数量的增加，旧有的“故障时上门”的系统已经无法应对。因此，必须提前预测何时可能发生故障并相应地进行定期维护。数据驱动的处理器不会执行任何不必要的处理，因此可以准确预测功耗并防止电池电量不足。从而实现计划性维护和 古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网和通信设备的操作。”
近年来，我们听说了很多关于水务私有化的消息，但通过在需要人工监控的领域（例如老化的水管）引入数据驱动的处理器，将可以系统地更换水管并降低劳动力成本。通过这种方式，似乎可以降低熟悉的公共基础设施的硬件和软件成本。
这并不是数据驱动处理器的唯一优势。它还具有即使在处理一个数据的同时也能够接受其他数据并并行处理它的功能，使其能够同时处理以不同频率出现的数据，例如连续视频数据和不连续声音数据。此外，与假设数据存储在存储器中的控制驱动处理器不同，数据直接输入到处理器而不写入存储器，因此在将输入数据读取或写入存储器时不存在延迟。
通过利用这些特性，使用以前难以处理的摄像机进行先进传感将成为可能，并且可以实现监控老化桥梁、高速公路、隧道等的无线传感器网络系统。可以说，要实现比传统传感器网络系统可靠性更高的创新传感器网络系统，这项技术是不可或缺的。
为了普及这种数据驱动处理器，岩田教授于 2018 年 3 月与筑波大学的合作者成立了一家风险投资公司。实用化准备工作正在稳步推进。我们终于要凭借多年培育的独特技术登上世界舞台。
通过与脑科学的融合研究瞄准下一代类脑计算机
“我上高中的时候，电脑的价格下降了，人们可以单独购买电脑，”岩田教授说。他攒下零用钱，买了一台电脑，这决定了他的余生。随着计算机技术的发展，他对古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网工程的兴趣日益加深，他进入了大阪大学工学部电子工程系，相信“从现在开始，我们将进入计算机时代。”我在大学四年级时第一次接触到现在的研究课题，三十多年来我一直致力于同一主题。
“当我还是一名学生时，我是我们大学前副校长 Hiroaki Terada 教授的实验室成员。寺田教授说：“这是 LSI 芯片的时代，创建适合 LSI 的数据驱动处理器非常重要。”从那时起，我开始研究这个主题。那是一切的起点。”
岩田教授目前的兴趣在于人脑的结构。自2017年起，他担任大学研究院脑通讯研究中心主任，专注于脑科学与古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网通信技术相结合的研究。岩田教授表示，随着他对大脑的了解不断加深，他开始意识到一些重要的事情。这意味着我们迄今为止开发的数据驱动处理器和人脑的工作方式是高度兼容的。那到底是什么？
“人脑由大约1000亿个神经元组成，这些神经元以网络形式相互连接。古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网像水桶队一样从一个神经元传递到下一个神经元。然而，热量消耗却极低。换句话说，这是一种与我们多年来研究的数据驱动方法一模一样的机制。如果我们能阐明其中的节能原理 大脑中的机制并将其应用到LSI处理器中，更低的功耗也不是梦想。”
岩田教授研究的延伸是人类大脑的结构。以此为起点，研究正在扩展到新的应用。
“人脑中的神经元数量远远多于目前LSI中可集成的晶体管数量。未来，如果LSI的集成程度提高，密度与大脑相当，就有可能制造出类脑计算机，取代因脑梗塞或事故而受损的大脑。”
创造一台可以模仿人脑的类脑计算机最初是岩田教授的梦想。作为实现这一目标的一步，他和他的学生已经开始研究和开发行为与神经元完全相同的神经网络。
“众所周知，大脑神经回路的实际结构与当前深度学习神经网络的主题存在很大差异。因此，我们创建了一个结构尽可能简单的模型，其行为尽可能接近神经元，我们的目标是将其实现为 I 芯片上的电路。随着计算机性能的提高，有一天我们可以将模型放在运行在 与人脑一样。我想创建一个可以安装在下一代计算机中的电路。”
人脑是实现可持续古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网社会的理想机制。通过与脑科学的融合研究，实现像大脑一样智能的下一代计算机似乎已经越来越近了。
发布日期：2019 年 4 月 2 日
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