Европейски проект създава ултрабърз, енергийноефективен чип за по-защитени IoT устройства

28.10.2025   |   Начало»Проекти

Редактор
Мира Станкова

Редактор
Мира Станкова

В рамките на проекта NEUROPULS, финансиран от Европейския съюз, група изследователи от няколко европейски държави създават ултрабърз, енергийноефективен вдъхновен от човешкия мозък чип, който може бързо да открива киберзаплахите в реално време директно в смарт устройството, от което е част.

От смарт хладилници и телевизори до свързани с интернет четки за зъби, все повече домашни устройства са част от света на интернет на нещата (IoT). Това улеснява анализа на потребителските данни и инсталирането на ъпдейти, но също така е и риск за безопасността. Смарт устройствата често са мишена на хакери, които създават т. нар. мрежи от ботове – мрежи от компрометирани устройства, които могат да бъдат използвани за разгръщане на широкомащабни кибератаки.

Възможно решение на проблема е например събирането на всички данни, които преминават през дадено устройство, и изпращането им в център за данни, където алгоритми с изкуствен интелект ги анализират и откриват съмнителна активност в милиони свързани устройства. Това обаче отнема време и изисква прехвърлянето на огромни обеми от данни. Затова учените искат да могат да извършат тези изчисления локално – в самия хладилник или четка за зъби. Тази концепция за периферни изчисления, които се извършват локално, в периферията на мрежата, обаче има своите предизвикателства. Голям брой сложни пресмятания трябва да се направят бързо чрез малки чипове, които не използват много електричество.

"Ако генерирате такива количества данни, обработката им в движение е много трудна", коментира д-р Матей Хейда, изследовател, специализиращ в сферата на усъвършенстваните изчисления и фотониката, и член на екипа по проекта NEUROPULS, който търси решение на проблема.

Екипът проектира малък чип, който може да извършва много бързо изчисления с изкуствен интелект, като почти не потребява енергия. "В случай на кибератака не можете да си позволите забавяне. Разчитаме на изкуствения интелект да вземе бързи решения на базата на много големи количества данни. Именно това е проектиран да прави нашият чип", посочва Хейда.

Преимуществата на фотонната технология

Чипът NEUROPULS предлага фотонни изчисления при ултраниско енергопотребление. Използването на светлина осигурява няколко преимущества, като минимални загуби на сигнал, ултраниска латентност или закъснения между изпращането и получаването на данни и големи скорости на пренос на данни.

"Също така с него е по-лесно да се направят много паралелни изчисления, като се използват различни цветове на светлината", посочва д-р Фабио Паванело, водещ изследовател във френския Национален център за научни изследвания в Центъра по радиочестотна, оптична и микронаноелектроника в Алпите и координатор на проекта NEUROPULS. "Използвайки тези системи, можете да имате повече сензори и да събирате повече данни. Това означава, че можем да взимаме по-информирани решения при по-ниски енергийни разходи."

Друго преимущество на използването на фотонна технология е потенциалът за изграждане на по-сигурни защити за подобни чипове, за да предпазят по-добре работата им и данните, които обработват. "Това е ключово изискване за безопасната им употреба в системи и мрежи", добавя Паванело.

Тестове в реални приложения

Екипът по проекта NEUROPULS планира да изпита новия чип в практически приложения, като например откриване на прониквания в компютърни мрежи и други. Така например, той може да се използва, за да се ускори времето за реакция на автономните автомобили. Когато автомобил трябва внезапно да спре или да се напусне трафика, той не може да чака някой отдалечен център за данни да обработи информацията и да отговори – всичко се случва моментално и надеждно.

Фотонните архитектури, използвани в NEUROPULS, ще осигурят широка честотна лента и ниска латентност, позволявайки на автомобилния софтуер да взима решения в реално време и да подобрява пътната безопасност, отбелязват изследователите.

Чипът може да се използва в камери и сензори за следене на трафика, спомагайки за оптимизацията на градската мобилност, или в носими медицински устройства, които следят жизнените показатели и изпращат сигнали в реално време в случай на проблем.

Европейски проект с партньори от седем държави

Партньорите по проекта включват френската Комисия за алтернативна и атомна енергия, Суперкомпютърният център в Барселона и университети в Италия, Белгия, Португалия, Германия и Гърция. Целта на изследователите е да финализират и тестват новия чип до 2027 г. Все пак, ще отнеме известно време, преди технологията да се озове в устройствата ни, тъй като първо трябва да бъде развита достатъчно за по-мащабни приложения.

"Ще минат няколко години, преди чипът да навлезе в широка употреба, въпреки че подходът ни е много мащабируем благодарение на използването на класически технологии, използвани за производство на интегрални схеми", обяснява Паванело.

Невроморфните и фотонните чипове вече са най-новата технологична мода. Големите компании, производители на чипове с изкуствен интелект, като NVIDIA, инвестират в интегрирана фотонна технология. За Хейда това е знак, че технологията е на прага на по-широко приемане.

Ключови думи: NEUROPULS   фотоника   IoT  

Област: Електроника