Ученые воплотили технологию имитации мозгового нейрона на одном транзисторе

Интеграция однотранзисторных моделей нейронов и синапсов человеческого мозга позволила ученым из Корейского института передовых технологий (KAIST) создать нейроморфный микрочип, 7 августа сообщил естественнонаучный портал Phys.org.

В статье отмечается, что исследователи использовали стандартную комплементарную металл-окисл-полупроводниковую (КМОП) структуру для эмуляции поведения нейрона и синапса с помощью моделей, основанных на одном транзисторе. В результате полученная микросхема приобрела простую структуру, имеющую довольно низкую стоимость.

По словам авторов, раньше для эмуляции поведения нейронов и синапсов использовались сложные полупроводниковые цепи, состоящие из многих активных элементов. Получаемые с их помощью нейроморфные модели были громоздкими и очень дорогими.

«За счет соединения однотранзисторные нейроны и синапсы на одной подложке с помощью стандартного КМОП-процесса, стоимость аппаратной части удалось значительно снизить. Это ускорит коммерциализацию нейроморфных микросхем», — рассказал Юуон-Кью Хан, ведущий автор публикации.

Ученые уже показали, что их простые в изготовлении микросхемы способны реализовывать алгоритмы распознавания текста и человеческих лиц, основанные на нейронных сетях.

Напомним, нейроморфное оборудование моделирует работу искусственного интеллекта. Для его реализации необходим нейрон, генерирующий пиковые импульсы мощности и синапс, который связывает два нейрона, запоминая эту связь. При этом за счет имитации мозговой активности тратится незначительное количество энергии — гораздо меньше, чем при работе обычных цифровых микросхем.

Ранее нейроны и синапсы моделировались сложными цифро-аналоговыми схемами, которые занимали большую площадь на кристалле и потому имели небольшой предел эффективности, а также стоимостные ограничения.

Данная работа открывает новую страницу в производстве нейроморфных устройств.