Cornell Lança Chip Neural de Micro-ondas para Computação de Baixa Potência

Pesquisadores da Universidade Cornell anunciaram o desenvolvimento de um microchip de baixíssimo consumo energético, denominado "cérebro de micro-ondas", representando um avanço na engenharia de semicondutores. Este processador inédito é o primeiro a executar computação simultânea em sinais de dados ultrarrápidos e em sinais de comunicação sem fio, utilizando os princípios da física das micro-ondas. A descrição técnica detalhada desta rede neural de silício totalmente integrada foi publicada no periódico Nature Electronics em 14 de agosto de 2025.

O dispositivo foi concebido para realizar cálculos no domínio da frequência em tempo real, com aplicações críticas que incluem a decodificação de sinais de rádio, o rastreamento de alvos por radar e o processamento de dados digitais complexos. Um atributo fundamental para sua aplicação prática é o consumo de energia, que se mantém abaixo de 200 miliwatts, um nível de eficiência notável para processamento de alta velocidade. A arquitetura do chip se afasta dos sistemas digitais convencionais, pois sua rede neural utiliza modos interconectados gerados em guias de onda ajustáveis, explorando o comportamento não linear e analógico no regime das micro-ondas.

Esta estrutura permite o manuseio de fluxos de dados na faixa das dezenas de gigahertz, superando as limitações de velocidade de muitos circuitos digitais. Em testes de classificação de sinais sem fio, o microchip atingiu uma taxa de acurácia consistentemente igual ou superior a 88% em diversas tarefas. Este resultado é obtido ao contornar a sobrecarga de circuitos, o consumo energético e os mecanismos de correção de erros inerentes aos sistemas digitais tradicionais, mediante uma abordagem probabilística baseada na física.

O esforço de desenvolvimento foi uma colaboração institucional que incluiu cientistas da Universidade Cornell e recebeu suporte da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA) e da Instalação de Ciência e Tecnologia Nanoescala de Cornell. O financiamento para a instalação de pesquisa foi parcialmente assegurado pela National Science Foundation (NSF). A capacidade de operar com física analógica, em vez de ciclos de clock eletrônicos rígidos, permite que o chip se reconfigure de maneira programável em uma ampla banda de frequências instantaneamente, conferindo adaptabilidade a múltiplas funções computacionais sem a necessidade de retreinamento completo.

A possibilidade de fabricação utilizando processos de fabricação CMOS padrão sugere um caminho viável para a escalabilidade comercial da tecnologia. Pesquisadores, como a Professora Alyssa Apsel, Diretora da Escola de Engenharia Elétrica e de Computação, indicam que a redução adicional do consumo de energia pode viabilizar a implantação do chip em dispositivos de borda, como telefones celulares, diminuindo a dependência de servidores em nuvem. Esta arquitetura neuromórfica de micro-ondas estabelece um precedente para a integração de comunicação e computação em um único componente de hardware, visando sistemas de próxima geração com prioridade na eficiência energética e alta velocidade de processamento.