革命性全矽晶視覺晶片問世！類比運算效能超越傳統數位技術

美國麻省大學阿默斯特分校的研究團隊近日在《自然通訊》期刊發表突破性研究，成功開發出能同時捕捉與處理視覺資料的全矽晶類比運算硬體。這項被稱為「視網膜形態硬體」的創新技術，將徹底改變現有電腦視覺系統的運作方式。

「這項技術的精妙之處在於，它模仿了人類眼睛的運作機制，」麻省大學電機與電腦工程系副教授徐光宇解釋道，「我們將感測單元和運算單元在裝置層級整合，而非傳統的物理分離設計。」現行系統最大的問題在於，手機鏡頭等設備會擷取視野中所有像素資料，但實際辨識物體只需其中部分資訊，導致大量冗餘數據傳輸造成延遲。

研究團隊開發出兩組可調式矽光電偵測器陣列：一組專攻動態視覺資訊（如事件驅動的光線變化），另一組則處理靜態影像的空間特徵。測試結果顯示，在複雜環境中辨識人類動作（行走、拳擊、揮手、鼓掌）時，這項類比技術準確率高達90%，遠勝傳統數位技術的77.5%至85%。而在手寫數字辨識方面，準確率更達到95%的優異表現。

這項技術的關鍵突破在於全矽晶材質的應用。徐光宇強調：「與先前主要使用奈米材料的視覺處理器不同，我們的技術完全相容於現有CMOS製程。」這種特性使其特別適合需要高度平行運算的大規模電腦視覺任務，且具備量產優勢。

談到實際應用，自駕車將是首要受益領域。「車輛必須即時處理周圍環境與物體移動速度，」徐光宇指出，「任何運算時間的縮減都能提升行車安全。」生物影像領域也將受惠，新技術可大幅壓縮數據量，同時提供科學家所需的生物特徵資訊。

這項突破性研究為電腦視覺開闢了新道路，特別是在需要即時處理海量數據的應用場景。隨著技術持續發展，全矽晶視覺處理器有望掀起新一波智慧感知革命。

[end]