三星追求模拟人脑设计芯片 具有低功耗等五大优势

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腾讯科技讯 9月27日新闻,韩国三星电子公司与美国哈佛大学的研究职员配合揭晓在《自然电子》(Nature Electronics)杂志上的论文中,先容了模拟人类大脑设计芯片的新方式。

这篇论文的问题为《复制粘贴大脑的神经形态电子》,由三星电子高级手艺研究院研究员、哈佛大学教授Ham Don-hee、哈佛大学教授Park Hong-kun、三星SDS首席执行官Hwang Sung-woo以及三星电子副会长金基南等人配合撰写。

论文中提出了一种方式,行使Ham Don-hee和Park Hong-kun开发的纳米电极阵列复制大脑神经元毗邻图,并将这张图粘贴到高密度的固态存储芯片三维 *** 上。

通过这种复制粘贴的方式,研究职员设想制造一种近似于大脑盘算特征的存储芯片,它具有低功耗、易于学习、顺应环境、自主性和认知能力等优点,而这些都是现有手艺无法实现的。

大脑由大量的神经元组成,它们的线路图认真大脑的各项功效。因此,对这幅图的领会是对大脑举行逆向工程的要害。

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神经形态工程学于20世纪80年月兴起,最初的目的是在硅芯片上模拟大脑神经元 *** 的结构和功效。但这被证实异常难题,由于纵然到现在,人们也很少知道大量的神经元是若何毗邻在一起来支持大脑诸多功效的。

鉴于这一挑战,神经形态工程学的目的已被放宽,现在研究职员致力于设计一个受大脑启发的芯片,而不是模拟大脑的器械。

然而,最新的论文提出了一种新方式,可以回到大脑逆向工程最初的神经形态目的上。上述纳米电极阵列能有用地进入大量神经元中,以高迅速率纪录神经元电信号。这些大量平行的细胞内纪录向神经元线路图提供信息,解释神经元在那里相互毗邻,以及这些毗邻有多牢靠。从这些纪录中,可以提取入迷经元线路图。

然后,通过对每个存储芯片举行编程,使得其电导示意复制线路图中每个神经元毗邻的强度,可以将复制的神经元图粘贴到非易失性存储芯片的 *** 上,如一样平常生涯中使用的固态硬盘中的商业闪存,或新的存储手艺,好比电阻随机存取存储器(RRAM)。

这篇论文更进一步,提出了一种快速将神经元线路图粘贴到影象 *** 上的战略。在细胞内纪录信号的直接驱动下,由特殊设计的非易失性影象 *** 可以学习和表达神经元毗邻图。这是一种直接将大脑神经元毗邻图下载到内存芯片上的方案。

由于人类大脑约莫有1000亿个神经元,以及1000倍以上的突触毗邻,最终的神经形态芯片将需要容纳100万亿个虚拟神经元和突触的能力。通过3D存储集成手艺,在一块芯片上集成云云多的存储地址将成为可能。三星电子在3D存储集成手艺领域处于领先职位。

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