IBM首次展出再現人腦構造的半導體芯片

　　IBM在2013年11月28日于日本川崎市舉行的“NANOBICSYMPOSIUM·新川崎·由創(chuàng )造之林誕生的未來(lái)”上，展出了再現人腦構造的半導體“SyNAPSE(SystemsofNeuromorphicAdaptivePlasticScalableElectronics，神經(jīng)性自適應塑料可微縮電子系統)芯片”的試制樣品。SyNAPSE芯片可對生物學(xué)傳感器產(chǎn)生反應，模仿并擴展對來(lái)自多種信息源的大量數據同時(shí)實(shí)施分析的人腦能力，發(fā)揮相關(guān)平臺的作用。IBM表示，此次是SyNAPSE芯片首次在日本展出。

　　SyNAPSE芯片為硅芯片，其架構是從人腦的功能、省電性及緊湊性獲得的靈感。人腦由承擔運算功能的神經(jīng)元(神經(jīng)細胞)、神經(jīng)元間的接合部(突觸)以及連接各神經(jīng)元的神經(jīng)軸索構成。IBM為了用半導體再現人腦，用處理器實(shí)現了神經(jīng)元，用存儲器實(shí)現了突觸，用布線(xiàn)實(shí)現了神經(jīng)軸索。此次展示的SyNAPSE芯片集成了256個(gè)神經(jīng)元、1024條神經(jīng)軸索及256k個(gè)突觸。該芯片由3.8×106個(gè)晶體管構成，利用45nmSOI工藝制造，芯片面積為4.2mm2。其中，神經(jīng)元部分的面積為0.9mm2，軸索部分的面積為0.7mm2，突觸部分的面積為1.0mm2。

　　目前的計算機系統都是按照定義好的程序實(shí)施串行處理，是幾十年前設計出來(lái)的。這些計算機系統擅長(cháng)串行編程后的高級及精確處理，但用于實(shí)時(shí)處理現實(shí)社會(huì )所產(chǎn)生的帶有噪聲的模擬大數據時(shí)，在功耗等方面受到很大限制。相比之下，容積約為2L的人腦雖然功耗只有約20W，運轉較慢，但在根據認識、解釋及圖形來(lái)行動(dòng)的作業(yè)方面表現更為出色。