新加坡国立年夜学研究团队开发出一种立异的超高效计较单位,可以或许模仿电子神经元及突触举动,为神经形态计较范畴带来了革命性的变化。这项结果已经于最新一期的《天然》杂志上发表,引起了半导体行业领先公司的广泛存眷。
于人工神经收集中,电子神经元及突触是两个基本组成要素。与传统的计较机差别,这些体系可以或许于统一位置处置惩罚及存储数据,防止了传统计较机于内存及处置惩罚器之间传输数据的时间及能量耗损。然而,利用通例硅晶体管实现电子神经元及突触需要毗连多个装备,每一个神经元至少需要18个晶体管,而每一个突触则需要至少6个晶体管,这致使它们比单个晶体管年夜患上多,成本也更高。
团队找到了一种巧妙的要领,可以于单一的传统硅晶体管中复制神经元及突触的电举动特性。经由过程将体端子的电阻调解到特定值,孕育发生一种名为“打击电离”的物理征象,这类征象孕育发生的电流峰值与电子神经元激活时的环境相似。此外,经由过程设定差别的体端子电阻值,晶体管可以或许于栅极氧化层中存储电荷,其电阻会随时间连结,从而模拟电子突触的举动。这象征着只需选择适合的体端子电阻,晶体bevictor伟德官网管就能够作为电子神经元或者突触运行。“打击电离”这一征象凡是被视为硅晶体管的一种妨碍机制,但研究团队乐成地节制并将其转化为具备工业运用价值的技能。
这项发明的主要性于在,它能使电子神经元的体积缩小至本来的1/18,突触缩小至1/6,对于在包罗数百万个电子神经元及突触的人工神经收集来讲,这代表了一个巨年夜的前进,象征着能以更低的能量耗损处置惩罚更多的信息。
此外,该团队还有设计了一种由两个晶体管构成的单位——神经突触随机存取存储器,撑持于神经元及突触操作模式之间的切换,提供了制造历程中的高度矫捷性,由于这两种功效均可以经由过程一个模块实现,无需对于硅举行掺杂以到达特定的基板电阻值。
值患上留意的是,团队利用的晶体管基在传统的180纳米节点技能,不需要最新的高端制造工艺。这一冲破不仅展示了技能上的立异,也为将来的计较技能斥地了新的门路。
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