一种模拟神经和突触活动的草创性硅晶体管,记号着神经模式估量的首要冲突(暗示图)。图片开端:AI生成
新加坡国立大学接洽团队开采出一种创新的超高效估量单位,好像模拟电子神经元和突触活动,为神经模式估量范围带来了鼎新性的变化。这项效果已在最新一期的《当然》杂志上发表,引起了半导体行业最初公司的凡俗怜惜。
在东谈主工神经网罗中,电子神经元和突触是两个基本组成身分。与传统的估量机不同,这些系统好像在兼并位置措置和存储数据,幸免了传统估量机在内存和措置器之间传输数据的时分和能量花费。然而,使用通例硅晶体管终了电子神经元和突触需要长入多个修复,每个神经元至少需要18个晶体管,而每个突触则需要至少6个晶体管,这导致它们比单个晶体管大得多,资本也更高。
团队找到了一种神秘的要道,不错在单一的传统硅晶体管中复制神经元和突触的电活动特征。通过将体端子的电阻治愈到特定值,产生一种名为“冲击电离”的物理征象,这种征象产生的电流峰值与电子神经元激活时的情况相似。此外,通过设定不同的体端子电阻值,晶体管好像在栅极氧化层中存储电荷,其电阻会随时分保握,从而效法电子突触的活动。这意味着只需选拔符合的体端子电阻,晶体管就不错行为电子神经元或突触启动。“冲击电离”这一征象时时被视为硅晶体管的一种故障机制,但接洽团队成功地截止并将其回荡为具有工业应用价值的时候。
这项发现的遑急性在于,它能使电子神经元的体积放松至正本的1/18,突触放松至1/6,关于包含数百万个电子神经元和突触的东谈主工神经网罗来说,这代表了一个迢遥的向上,意味着能以更低的能量花费措置更多的信息。
此外,该团队还蓄意了一种由两个晶体管组成的单位——神经突触当场存取存储器,复古在神经元和突触操作模式之间的切换,提供了制造历程中的高度纯真性,因为这两种功能齐不错通过一个模块终了,无需对硅进行掺杂以达到特定的基板电阻值。
值得注见解是,团队使用的晶体管基于传统的180纳米节点时候,不需要最新的高端制造工艺。这一冲突不仅展示了时候上的创新,也为将来的估量时候开辟了新的谈路。
探花黑丝时候创新激动工程向上,工程创新通常也为时候进一步鼎新开辟谈路。此次,科研东谈主员神秘纠正了传统硅晶体管,让一个元件不错兼具电子神经元和突触的双重功能。而况,他们期骗的这种物理征象,时时被视为硅晶体管的一种故障机制。换个想路天下开bt工厂唯爱侦查,将“故障”截止好,也能把它回荡为具有工业应用价值的新时候。这项时候能以更少的晶体管终了东谈主工神经网罗功能,冲突了神经模式估量落地的瓶颈,而况用现存工艺即可终了,应用前程开阔。(记者张梦然)