Matériel neuromorphique hautement évolutif inspiré du cerveau

Des chercheurs du Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) ont fabriqué du matériel neuromorphique hautement évolutif inspiré du cerveau en co-intégrant des neurones et des synapses à transistor unique. Utilisant la technologie CMOS au silicium standard, le matériel neuromorphique devrait réduire le coût des puces et simplifier les procédures de fabrication.

Le matériel neuromorphique a attiré beaucoup d'attention en raison de ses fonctions d'intelligence artificielle, consommant très peu d'énergie en imitant le cerveau humain. Pour faire fonctionner le matériel neuromorphique, un neurone qui génère un pic lors de l'intégration d'un certain signal, et une synapse se souvenant de la connexion entre deux neurones sont nécessaires, tout comme le cerveau biologique. Cependant, étant donné que les neurones et les synapses construits sur des circuits numériques ou analogiques occupent un espace important, il existe une limite en termes d'efficacité matérielle et de coûts. Étant donné que le cerveau humain est composé d'environ 1011 neurones et 1014 synapses, il est nécessaire d'améliorer le coût du matériel afin de l'appliquer aux appareils mobiles et IoT.

Pour résoudre le problème, l'équipe de recherche a imité le comportement des neurones biologiques et des synapses avec un seul transistor et les a co-intégrés sur une plaquette de 8 pouces. Les transistors neuromorphiques fabriqués ont la même structure que les transistors pour la mémoire et la logique actuellement produits en série. De plus, les transistors neuromorphiques ont prouvé pour la première fois qu'ils pouvaient être implémentés avec une "structure Janus" qui fonctionne à la fois comme neurone et comme synapse, tout comme les pièces de monnaie ont pile et face.

Le professeur Yang-Kyu Choi a déclaré que ce travail peut réduire considérablement le coût du matériel en remplaçant les neurones et les synapses qui étaient basés sur des circuits numériques et analogiques complexes par un seul transistor. "En co-intégrant des neurones et des synapses à transistor unique sur la même plaquette à l'aide d'un processus CMOS standard, le coût matériel du matériel neuromorphique a été amélioré, ce qui accélérera la commercialisation du matériel neuromorphique", a déclaré Joon-Kyu Han, le premier auteur. .