Исследователи представили первый нейроморфный чип, вдохновленный мозгом

Исследователи из Корейского института передовых технологий (KAIST) изготовили вдохновленное мозгом нейроморфное оборудование, объединив однотранзисторные нейроны и синапсы. В устройстве использовали стандартную кремниевую технологию комплементарной структуры металл-оксид-полупроводников (КМОП). Она позволит снизить стоимость микросхем и упростить процедуру изготовления.

Ученые создали нейроны и синапсы на основе одного транзистора для высокомасштабируемого нейроморфного оборудования. Они также показали, что эта модель способна распознавать текст и изображения лиц. Исследование об этом появилось в журнале Science Advances.

Нейроморфное оборудование работает как модель на основе ИИ, но при этом потребляет мизерное количество энергии, имитируя человеческий мозг. Для работы нейроморфного оборудования необходим нейрон, который генерирует мощность при интеграции определенного сигнала, и синапс, запоминающий связь между двумя нейронами, как и мозг человека. Но поскольку нейроны и синапсы, построенные на цифровых или аналоговых схемах, занимают большое пространство, у него есть предел эффективности и ограничение с точки зрения стоимости аппаратного обеспечения.

Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа имитировала поведение биологических нейронов и синапсов с помощью одного транзистора и объединила их на 8-дюймовой пластине. Изготовленные нейроморфные транзисторы имеют ту же структуру, что и транзисторы для памяти и логики, которые производятся массово.

Эта работа может значительно снизить стоимость аппаратного обеспечения, заменив нейроны и синапсы, которые были основаны на сложных цифровых и аналоговых схемах, одним транзистором. «Мы впервые показали, что нейроны и синапсы можно использовать с помощью одного транзистора», — отметили исследователи.