类脑高度可扩展的神经形态硬件
韩国高级科学技术研究所 (KAIST) 的研究人员通过共同集成单个晶体管神经元和突触,制造了受大脑启发的高度可扩展的神经形态硬件。使用标准硅CMOS技术,神经形态硬件有望降低芯片成本并简化制造程序。
神经拟态硬件因其人工智能功能而备受关注,通过模仿人脑消耗超低功耗。为了使神经形态硬件工作,一个神经元在整合某个信号时产生一个尖峰,一个突触记住两个神经元之间的连接是必要的,就像生物大脑一样。然而,由于构建在数字或模拟电路上的神经元和突触占据了很大的空间,因此在硬件效率和成本方面存在限制。由于人脑由大约 1011 个神经元和 1014 个突触组成,因此需要提高硬件成本才能将其应用于移动和物联网设备。
为了解决这个问题,研究小组用单个晶体管模仿生物神经元和突触的行为,并将它们共同集成到一个 8 英寸的晶片上。制造的神经形态晶体管与目前大量生产的用于存储和逻辑的晶体管具有相同的结构。此外,神经形态晶体管首次证明了它们可以实现“两面神结构”,既可以作为神经元,也可以作为突触,就像硬币有头有尾一样。
Yang-Kyu Choi 教授表示,这项工作可以通过将基于复杂数字和模拟电路的神经元和突触替换为单个晶体管来显着降低硬件成本。 “通过使用标准 CMOS 工艺将单个晶体管神经元和突触共同集成在同一晶片上,神经拟态硬件的硬件成本得到了提高,这将加速神经拟态硬件的商业化,”第一作者 Joon-Kyu Han 说.
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