サムスン電子、脳を模した次世代ニューロモーフィック半導体技術を提示

サムスン電子が米国ハーバード大学の研究陣との共同研究を通じて、次世代人工知能半導体技術であるニューロモーフィック(Neuromorphic)チップに対する未来ビジョンを提示した。韓国opinionnewsが報じた。

サムスン電子はハム・ドンヒ 総合技術院フェロー兼ハーバード大学教授、パク・ホングン ハーバード大学教授、ファン・ソンウ サムスンSDS社長、キム・ギナム サムスン電子副会長が執筆したニューロモーフィックをテーマにした論文が、世界的な学術誌「ネイチャー・エレクトロニクス(Nature Electronics)」に掲載されたと、26日発表した。

ニューロモーフィック半導体は、人間の脳の神経網からインスピレーションを受けたり、直接模倣しようとする半導体で、認知・推論など脳の高レベルな機能まで再現することを目標としている。

今回の論文は、脳の神経網からニューロン(神経細胞)の電気信号をナノ電極により超高感度で測定してニューロン間の連結地図をコピー(copy)し、コピーされた地図をメモリー半導体に「貼り付け(Paste)」することにより、脳固有の機能を再現するニューロモーフィックチップ技術を提案した。

超高感度の測定による神経網の地図のコピーは、ニューロンを浸透するナノ電極の配列を通じて行われる。ニューロンの中に浸透することによって測定感度が上がり、ニューロンの接点から発生するごくわずかな電気信号を読み取り接点を見つけて神経網を地図化することができる。

これはサムスン電子が2019年からハーバード大学の研究チームと協力し続けてきた技術だ。サムスン電子は、コピーされた神経網の地図をメモリー半導体に貼り付け、各メモリーがニューロン間の接点の役割をする、まったく新しい概念のニューロモーフィック半導体を提案した。神経網で測定された膨大な量の信号をコンピュータで分析し、神経網の地図を構成するには多くの時間を要するが、測定信号によりメモリープラットフォームを直接駆動し、素早く神経網の地図を受け取る画期的な技術的観点も提示した。

人間の脳にある約100兆個のニューロン接点をメモリー網に再現するには、メモリーの集積度を極大化する必要がある。今回の論文は、3次元フラッシュ積層技術や高性能Dラムに採用されるTSV(Si貫通電極)による3次元パッケージングなど最先端の半導体技術の活用を提案した。

サムスン電子は、ニューロモーフィックの研究に集中し、次世代人工知能半導体分野でも技術リーダーシップを確保していく計画だ。サムスン電子総合研究院のハム・ドンヒ フェローは「今回の論文で提案したアプローチ方法は、メモリー半導体およびシステム半導体技術の限界を超え、ニューロモーフィック技術をさらに発展させるのに役立つだろう」と述べた。

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