Fransız araştırma merkezi CEA-Leti, yaklaşık 50 farklı hali olan bir transistör geliştirdi. Geleneksel dijital elektronikte olduğu gibi sadece iki durum yerine "analog" bir transistör, insan beyninin sinir dokusundaki sinapsların işleyişini oldukça yakın bir şekilde taklit ediyor. Bu transistör enerji tüketimi ve hız gibi özellikler açısından oldukça etkileyici sonuçlar veriyor. Yeni transistörler temel alınarak inanılmaz yeteneklere sahip yeni nesil sinirsel işlemciler inşa edilmesi planlanıyor.
İnsan Beynine En Yakın Teknoloji
CEA-Leti'deki uzmanlar, bu gelişmenin insan beynindeki nöronların nasıl etkileşime girdiğini taklit etme konusunda en yakın örnek olduğunu düşünüyorlar. Transistör, sinapslar kadar minyatürize edilmiş, aynı miktarda enerji tüketiyor ve aynı prensiple çalışıyor. Sanılan aksine tek bir darbeyle değil, kritik bir "kütle" sinyalinin gelmesinden sonra tetikleniyor. Sinapslar tek bir sinirsel darbeye tepki vermezler. Bilgiyi diğer bağlantılı nöronlara aktarmak için sinapslar aracılığıyla çoklu uyaranlara ihtiyaç vardır. Yalnızca bu şekilde, belirli bir nöron, bağlantılı olduğu nöronlara bilgi aktarmak için dendrit ağını başlatır.
Yeni İyonik Transistör, Beyin Sinapslarına Benzer Özellikler Gösteriyor
Fransız araştırmacılar tarafından geliştirilen bu yeni transistör beyin sinapslarına benzer özellikler gösteriyor. Bu araştırmalar, beyin benzeri işlem yapabilen yapay sinir ağları geliştirmek için önemli bir adım olarak değerlendiriliyor. Transistörün benzerlikleri, elektrik sinyallerinin nöronlar arasında geçişi ile ilgilidir. Beyindeki sinapslar, nöronların elektriksel iletişimini kimyasal sinyallere dönüştürür ve bu sinyaller, nöronlar arasında hareket eder. Transistör ise, iyonları kullanarak elektriksel sinyalleri yönetir.
Transistörün kanalı, lityum iyonlarının geçtiği titanya oksitinden oluşur. Kanalın elektronik iletkenliği, iyonların sayısına bağlıdır. Bu nedenle, transistör ve sinapsın benzerliği, iyonik işlemle ilgilidir. Ayrıca, transistör de sadece 1 fJ / μm2 tüketir, bu da sinaps ile aynı miktardır ve diğer çözümlere göre 100 kat daha azdır.
CMOS Uyumlu Matris Kullandılar
Transistörün kalınlığı sadece 200 nm'dir ve 100.000'den fazla anahtarlama döngüsü yapabilir. Araştırmacılar, 200 mm silikon levhalar üzerinde birçok transistör matrisi oluşturmak için standart CMOS uyumlu süreçleri kullandılar. Matrisler, MNIST testinde iyi bir sonuç gösterdi, ancak transistörlerin nöral çiplerde kullanımı için daha fazla çalışma gerekiyor.
CEA-Leti'den bir bilim adamı, "Tüm bu özellikler umut verici, ancak değerlendirme sürecinin ilk aşamalarındayız. Transistörü olgunlaştırmaya ve dayanıklılığını ve güvenilirliğini daha derinlemesine değerlendirmeye devam etmeliyiz" diyor.
