单个晶体管也能实现神经形态功能!新加坡国立大学团队新突破
来源:林慧宇 发布时间:2025-04-01
分享至微信

据报道,新加坡国立大学材料科学与工程系副教授 Mario Lanza 领导的团队近期在神经形态计算领域取得重要进展。他们成功证明,通过特定方式偏置,标准单个硅晶体管即可实现神经和突触行为,这一研究成果已发表在《自然》杂志上。

人工神经网络(ANN)在硬件实现中,通常由数百万个电子神经元和数亿个电子突触组成,其能效在某些小规模数据密集型任务中优于传统计算机。目前,英特尔的 Loihi2 和 IBM 的 NorthPole3 等先进神经形态芯片,采用 CMOS 晶体管构建仿生神经元和突触模拟电路,每个神经元需要至少 18 个晶体管,每个突触则需要 6 个晶体管。简化结构和尺寸对于开发更复杂、更大规模、更节能的人工神经网络至关重要。
研究团队通过串联额外的 CMOS 晶体管,构建了一个多功能晶体管单元(命名为神经突触随机存取存储单元,NS-RAM),能够表现出可调节的神经突触响应,并在神经元或突触模式间切换。该技术基于成熟的硅 CMOS 平台,具有 100% 良率和极低的器件间可变性,无需额外材料或工艺。
Mario Lanza 教授团队的方法通过调整体硅电阻率,激发一种称为冲击电离的物理现象,从而模拟神经元和突触的电流尖峰特性。此外,通过将体电阻率设置为特定值,晶体管还能在栅极氧化层中存储电荷,模仿生物突触行为。
这项研究不仅为实现高效人工神经网络提供了短期解决方案,也为人工智能应用的 CMOS 电路设计优化开辟了新方向。团队已在 180nm CMOS 工艺上实现了单晶体管和双晶体管神经形态功能。
[ 新闻来源:林慧宇,更多精彩资讯请下载icspec App。如对本稿件有异议,请联系微信客服specltkj]
存入云盘 收藏
举报
全部评论
暂无评论哦,快来评论一下吧!

林慧宇
开创IC领域,共创美好未来!
查看更多
相关文章
英飞凌发布全球首款集成肖特基二极管的工业用GaN晶体管
2025-04-22
清华大学团队突破高频超级电容器技术瓶颈
2025-05-22
全球首款神经形态RISC-V微控制器发布
2025-05-22
科研团队实现远距离高分辨率成像技术突破
2025-05-12
太阳能制氢技术取得新突破:效率提升至42.8%
2025-05-13
热门搜索
高通进军数据中心市场
海光信息合并中科曙光
华为
台积电
中芯国际
联发科
高通
英特尔
芯片