Исследователи из Samsung Electronics и Гарвардского университета совместно работают над разработкой нейроморфных чипов. По словам Samsung, после амбициозного старта нейроморфная инженерия сдерживается пределами доступной технологии. Кроме того, чтобы создать чип, похожий на мозг, инженерам нужно лучше понимать, как на самом деле работает мозг. Samsung считает, что обе эти проблемы теперь решены.
В статье, опубликованной Nature, излагается концепция, согласно которой инженеры могут «скопировать и вставить» мозг в кремний. Согласно повседневной логике, первый шаг – это «копирование». Мозг состоит из большого количества нейронов в невероятно сложной схеме соединений. Исследователи предлагают использовать «прорывную матрицу наноэлектродов», разработанную членами команды, для записи множества нейронов и их электрических сигналов с высокой чувствительностью.
Массив Samsung фиксирует «массивно-параллельные внутриклеточные записи», из которых создается карта нейронных соединений. Карта показывает не только связи между всеми нейронами, но и их относительную силу.
После того, как вышесказанное установлено, копирование сделано, исследователи должны реализовать операцию «вставить». Здесь в игру вступает инженерное мастерство Samsung, использующее технологию микросхем 3D-памяти, особенно энергонезависимые технологии, используемые в технических продуктах, таких как твердотельные накопители или RRAM.
Запись карты мозга «вставляется» в эту память, а проводимость выражается в силе каждой нейронной связи на скопированной карте. Делясь дополнительными знаниями и опытом, исследователи предполагают, что стратегия реализации включает в себя быструю вставку карты нейронных проводов в сеть памяти, созданную из памяти NV, для создания нейроморфного чипа.
Samsung заявляет, что после того, как вышеупомянутые процессы будут завершены, мозг с копировальной вставкой станет важным шагом в нейроморфных вычислениях, предлагая низкое энергопотребление, легкое обучение, адаптацию к окружающей среде и даже автономность и познание – свойства, которые выходят далеко за пределы досягаемости современных технологий.
Нейроны крысы на CNEA (матрица наноэлектродов CMOS).
Перед тем как выйти из проекта, Samsung напоминает энтузиастам мозговых чипов, что «человеческий мозг имеет около 100 миллиардов нейронов и примерно в тысячу раз больше синаптических связей, а для окончательного нейроморфного чипа потребуется около 100 триллионов воспоминаний». Он говорит, что такой уровень интеграции возможен с ведущей 3D-памятью Samsung, и он собирается продолжить исследования, продвигая полупроводники AI следующего поколения.