С новым нейроморфным чипом смартфоны получат мощность суперкомпьютеров

Друзья, с момента основания проекта прошло уже 20 лет и мы рады сообщать вам, что сайт, наконец, переехали на новую платформу.

Какое-то время продолжим трудится на общее благо по адресу https://n-n-n.ru.
На новой платформе мы уделили особое внимание удобству поиска материалов.
Особенно рекомендуем познакомиться с работой рубрикатора.

Спасибо, ждём вас на N-N-N.ru

Инженеры MIT разработали «мозг на чипе» размером меньше кружочка конфетти, но с десятками тысяч искусственных синапсов или мемристоров — микроэлектронного компонента, обладающего памятью. Их можно встроить в небольшие портативные устройства для выполнения сложных вычислений, на которые сегодня способны только суперкомпьютеры.

Мемристоры, или транзисторы с памятью — важный элемент нейроморфных компьютеров. По своим функциям они приближаются к синапсам мозга, соединяющим два нейрона. Синапс получает сигнал от одного нейрона в форме ионов и посылает соответствующий сигнал следующему.

Традиционный транзистор передает информацию, переключаясь между двумя значениями, 0 и 1. Исходящий сигнал мемристора, напротив, зависит от силы входящего сигнала. Это значит, что у него может быть много значений, то есть он сможет выполнять больше операций, чем бинарные транзисторы. Кроме того, мемристоры, как синапсы, способны «запоминать» значение, связанное с данной силой тока, и выдавать точно такой же сигнал в аналогичных условиях.

В итоге, как полагают ученые, эти элементы потребуют меньше места на чипе, чем современные транзисторы, и откроют путь к появлению карманных суперкомпьютеров, пишет MIT News.

«Пока сети искусственных синапсов существуют только в виде программ. Мы пытаемся создать настоящую аппаратную нейронную сеть для портативных систем искусственного интеллекта, — пояснил профессор Ким Джи Хван. — Представьте себе, что подключили нейроморфное устройство к камере в машине, и она стала распознавать свет и предметы и мгновенно принимать решения, без подключения к интернету. Мы надеемся использовать энергоэффективные мемристоры для выполнения таких задач локально, в режиме реального времени».

Существующие конструкции мемристоров неплохо работают в ситуациях, когда проводящий канал достаточно большой, становятся менее надежными, если нужно сгенерировать более слабовыраженный сигнал. Чем тоньше канал и чем легче поток ионов от одного электрода к другому, тем труднее отдельным ионам оставаться вместе. Они начинают отрываться от группы рассеиваясь внутри среды. В итоге возникают сложности с передачей сигнала. Группа профессора Кима нашла решение, обратившись к металлургии.

Обычно положительный электрод мемристора изготавливают из серебра. Ученые нашли элемент, который мог бы эффективно удерживать ионы серебра вместе, и пришли к мнению, что идеальным легирующим материалом будет медь. Она может выступать как своего рода мост между серебром и кремнием.

Затем они разместили на кремниевом чипе площадью в квадратный миллиметр десятки тысяч таких мемристоров. В качестве первого испытания чипа ученые воспроизвели изображение на щите одного из супергероев Marvel — Капитана Америка. Они приравняли каждый пиксель в картинке к соответствующему мемристору на чипе. Чип воспроизвел четкое изображение щита и смог запомнить и воспроизвести его неоднократно.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.6 (5 votes)
Источник(и):

ХайТек+