Rain Neuromorphics는 인간의 두뇌를 가장 가깝게 모방한 디지털 프로세서 설계를 완성했습니다. 이 칩에는 10,000개의 디지털 뉴런이 포함되어 있으며 180nm 공정 기술을 사용하여 출시될 예정입니다. 기술 규범을 확장하고 축소하면 소비가 극히 적고 강력한 인지 기능을 갖춘 인공 지능 작업을 위한 솔루션을 만드는 데 도움이 됩니다.
아시다시피 인간의 뇌는 약 900억 개의 뉴런으로 구성된 신경망입니다. 각 뉴런의 입력은 수상돌기라고 하는 "털" 세트입니다. 전위(전압 펄스)가 이를 통해 전파되어 뉴런이 어떤 방식으로든 반응하게 합니다. 뉴런이 반응하려면 많은 수상돌기에서 오는 모든 신호의 전위의 평균 합계가 필요하며, 이는 뇌를 "아날로그 컴퓨터"로 만듭니다.
뉴런의 반응은 활동 전위로도 표현되지만 다른 신경 "털"인 축삭을 따라 퍼집니다. 일반적으로 뉴런에는 하나의 축삭(출력)이 있으며, 이는 시냅스로 끝납니다. 이는 뇌에 대해 이야기할 때 다른 뉴런의 수상돌기와 상호 작용하는 장소입니다. 시냅스는 축색 돌기에서 수상 돌기로의 비접촉 전환이며, 이들 사이의 상호 작용은 이미 전기 신호가 아니라 화학 반응입니다. 그러나 수상 돌기를 따라 더 멀리 전기 충격이 다시 실행됩니다.
칩에서 뇌 화학은 복제하기 어렵거나 불가능합니다. 따라서 모방은 항상 조건부이며 Rain Neuromorphics 칩도 이와 관련하여 예외는 아닙니다. 그러나 다른 한편으로는 수상돌기의 재생산 측면에서 진전이 있었습니다. 많은 수상돌기(다른 디지털 뉴런의 입력)는 오늘날 뇌의 구조를 가장 완벽하게 반영하는 디지털 뉴런의 각 축삭에 연결되어 있습니다. 동시에 시냅스는 수상돌기와 축색 돌기의 접합부에 형성되지만, 물론 화학적 접촉보다는 전기적 접촉을 나타냅니다.
축색 돌기의 재생은 독창적인 방법으로 제안됩니다. Rain Neuromorphics는 3D NAND 메모리에 의해 생성된 수직 채널을 모델로 사용했지만 플래시 메모리(게이트) 대신 수상돌기와 접촉하는 지점에서 ReRAM 접합을 생성하는 물질로 축색 채널을 코팅했습니다. 따라서 제안된 솔루션의 시냅스는 뉴런 입력에서 전압 펄스를 제어하는 저항성 접합입니다. 더욱이 수상돌기는 학습 전 인간의 뇌에서와 마찬가지로 무작위 방식으로 축삭을 뉴런에 연결합니다.
횡방향 임의 연결-수지상 돌기가 있는 열-축삭. 이미지 출처: Rain Neuromorphics 횡방향 임의 연결-수지상 돌기가 있는 열-축삭. 이미지 출처: 레인 뉴로모픽스 물론 반도체 리소그래피와 관련하여 사고의 여지가 있을 수 없습니다. 무작위 연결은 무작위가 아니지만 특정 알고리즘에 주목하여 생성됩니다. 작업은 후속 훈련 과정에서 신경망을 생성하는 소위 희소 행렬을 만드는 것입니다. 그러나 이것은 뇌의 뉴런 사이의 연결 방식과 매우 유사합니다.
개발자에 따르면 첫 번째 칩은 50와트 미만을 소비하면서 시각, 음성, 자연어 및 권장 사항을 처리하기 위한 1억 2,500만 INT8 매개변수를 제공할 수 있을 것이라고 합니다. 회사는 샘플이 2024년에 제공될 것으로 기대하고 있으며 실리콘은 2025년에 상업적 공급을 위해 준비되어 있습니다. EE Times 웹사이트에서 개발에 대해 자세히 알아보세요.
2021-10-12 10:54:21
작가: Vitalii Babkin