刷新世界纪录:英飞凌芯片以0.637秒破解魔方

 中国电子报、电子信息产业网  作者:
发布时间:2016-11-15
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  11月11日,魔方以0.637秒即得以破解:在德国慕尼黑电子展上,机器人“Sub1 Reloaded”借助来自英飞凌的微芯片实现了这一壮举。全球最强大的单片机之一AURIX™也对这次破纪录尝试有所贡献。AURIX™是实现自动驾驶的基本要素之一。在这次魔方破解中,“Sub1 Reloaded”取得了自匈牙利人厄尔诺·鲁比克发明魔方近30年来的最好成绩。一个人至少要花费4.9秒时间来破解魔方,这是被列入《吉尼斯世界纪录》的所谓“速解魔方”的最快时间。

  魔方六个面的每一个面都有九个同一颜色的方块,可在相反方向转动。目标是旋转各个面,直到它们回到初始位置。以三阶魔方为例,这些彩色方块可以有超过4.3 X1019个组合。这么多数量的魔方可在地球上摞成275层,厚度约为20米。

  用机器破解这样一个高度复杂的难题,需要惊人的计算能力。至于“Sub1 Reloaded”,这种能力由同样用于驾驶辅助系统的英飞凌AURIX™单片机提供。最短反应时间在自动驾驶中发挥着更大的作用。为确保以200 MHz的时钟频率实现实时计算,需要极高的数据处理速率。由于具备这种能力,当车辆接近障碍物时,可安全可靠地制动。

  电子版的感官、大脑和肌肉

  “Sub1 Reloaded”含有其他多颗微芯片。就像我们每天使用的多数设备一样,它们将真实世界与数字世界连接起来。这个工作首先从按下按钮开始,打开感应相机的快门。然后,机器检测各色块的位置——之前已按照世界魔方协会的特殊要求将其打乱。计算芯片,即机器的“大脑”,算出最快的解决方案,并将必要的命令传输至功率半导体器件。然后,这些“肌肉”激活六个电机,魔方的各个面分别由一个电机负责,以创纪录的速度运行,然后使其停止——一切都在零点几秒内完成。

  每个魔方只转动20次即可得以破解。可利用各种算法破解魔方,其中最知名的是Fridrich算法。但是,英飞凌的设计者Albert Beer并未想着以最少转动次数来设计他的快速破解机。更确切地说,他的目标是在最短的时间内破解魔方,他甚至允许“Sub1 Reloaded”增加转动次数以达到这个目标。


来源:            责任编辑:陈炳欣
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