来自 科技 2021-09-27 12:14 的文章

三星哈佛大学黑科技论文:提出用存储芯片“下载

9月27日早间消息,据报道,三星galaxy是全球最大的存储芯片制造商。最近,三星电子R&D团队和哈佛大学联合发表了一篇研究论文,他们提出了一种在存储芯片上“逆向工程”(复制)人脑的新方法。
 
据报道,这篇研究论文发表在科学杂志《自然电子学》上,题目是《基于大脑复制和粘贴的神经形态电子学》。本文作者包括美国哈佛大学教授韩东熙、哈佛大学教授朴洪坤、三星SDS CEO黄成宇、三星电子副董事长金基南。
 
复制大脑
 
在这篇论文中,研究人员指出,两位作者开发的纳米电极阵列可以用来复制人脑的神经网络连接图。然后,这个连接图可以复制到由固态存储芯片组成的高密度3D网络中。
 
作者希望通过这种复制粘贴技术,创造出一种可以模仿人脑计算特性的存储芯片,如低功耗、学习过程快、环境适应性强、自动化和认知特性等。这一目标技术已经超越了人类现有的科研成果。
 
据报道,人脑包括无数个神经元,神经元之间存在复杂的网络连接,实现大脑的功能。因此,要对人脑做逆向工程研究,首先要找出神经网络连接图。
 
神经形态工程诞生于20世纪80年代,其目标是在半导体芯片上模仿人脑神经网络的结构和功能。然而,这是一项极具挑战性的技术。到目前为止,科学家们还没有弄清楚有多少神经元相互连接,构成了人脑的复杂功能。
 
面对如此复杂的挑战,神经形态工程的目标后来进行了调整。它不是通过芯片模仿人脑,而是通过大脑功能的揭示来开发相关的芯片。
 
回到最初的目标。
 
然而,三星电子和哈佛大学发表的论文提出了另一种方法,可以回到脑逆向工程的神经形态学的最初目标。
 
据报道,纳米电极可以进入大量的大脑神经元,并能以其高灵敏度记录电流信号。这个巨大的细胞间并行记录系统,可以获取神经网络图谱的信息,找到神经元之间互联的方向,展现互联的强度。通过这些记录的数据,研究人员可以提取神经网络连接图。
 
上述网络连接图随后可以粘贴到由存储芯片构建的网络中。存储芯片可以是市场上固态硬盘使用的闪存,也可以是RRAM等较新的存储芯片。研究人员可以对存储芯片进行编程,使每个芯片之间的电导率反映大脑神经元连接的强度。
 
此外,本文还提出了一种在存储芯片网络中快速复制神经网络连接图的策略。通过直接连接上述细胞间记录的电流信号,记忆芯片网络可以学习和表达大脑神经网络连接图。换句话说,研究人员可以直接下载大脑神经网络连接图,复制到存储芯片中。
 
据估计,人类大脑中有1000多亿个神经元,所谓的“突触连接”数量是神经元数量的1000多倍。因此,一个能够复制大脑神经网络图的存储芯片,必须具备存储100万亿个虚拟神经元和突触数据的能力。
 
通过3D内存集成技术,可以将上述数量巨大的内存芯片集成在单个芯片上。三星电子目前是3D存储集成技术的全球领导者。
 
在一份新闻稿中,该论文的作者之一Ham Don-hee表示:“我们提出的研究愿景非常雄心勃勃。如果我们朝着这个英雄目标前进,我们将同时推进机器智能、神经科学和半导体技术的边界。”