半導(dǎo)體的人體“嵌入”技術(shù)（圖）

時(shí)間：2013-02-03 22:37:54

關(guān)鍵字：半導(dǎo)體 BSP 元件 RAM

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[導(dǎo)讀]　　對(duì)于已經(jīng)開辟出多種用途的半導(dǎo)體技術(shù)來說，尚未開拓的應(yīng)用領(lǐng)域之一就是人體?？赡７麓竽X活動(dòng)進(jìn)行靈活的運(yùn)算處理，或者由芯片刺激神經(jīng)以抑制疾病的發(fā)作——這類與人體相關(guān)的技術(shù)開發(fā)越來越活躍。　　在

　　對(duì)于已經(jīng)開辟出多種用途的半導(dǎo)體技術(shù)來說，尚未開拓的應(yīng)用領(lǐng)域之一就是人體?？赡７麓竽X活動(dòng)進(jìn)行靈活的運(yùn)算處理，或者由芯片刺激神經(jīng)以抑制疾病的發(fā)作——這類與人體相關(guān)的技術(shù)開發(fā)越來越活躍。

　　在2012年12月的“IEDM（International ElectronDevices Meeting）2012”上，三家研究機(jī)構(gòu)相繼發(fā)布了通過CMOS電路和可變電阻式存儲(chǔ)器（ReRAM），再現(xiàn)由神經(jīng)細(xì)胞（Neuron，神經(jīng)元）和突觸（Synapse）構(gòu)成的神經(jīng)通路的成果。這是一次利用固體元件實(shí)現(xiàn)像大腦一樣具有學(xué)習(xí)功能，可根據(jù)輸入信息靈活改變構(gòu)造的運(yùn)算電路的嘗試。

▲ 通過固體元件制作神經(jīng)元和突觸
“IEDM 2012”上不斷出現(xiàn)通過CMOS電路實(shí)現(xiàn)神經(jīng)通路中神經(jīng)元功能的成果，以及通過ReRAM存儲(chǔ)元件實(shí)現(xiàn)突觸功能的成果。（圖：（a）由本刊根據(jù)斯坦福大學(xué)等的資料制作，（b）由本刊根據(jù)韓國光州科學(xué)技術(shù)學(xué)院等的資料制作）

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　　ReRAM存儲(chǔ)元件具有電阻值根據(jù)加載電壓逐漸變化的性質(zhì)。該性質(zhì)類似于決定信息存儲(chǔ)強(qiáng)度的突觸結(jié)合強(qiáng)度，隨著在突觸間交換的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)量而發(fā)生變化的現(xiàn)象。也就是說，如果將ReRAM存儲(chǔ)元件當(dāng)做突觸的話，可以與起到神經(jīng)元作用的CMOS電路組合使用，制作出擁有學(xué)習(xí)功能的運(yùn)算電路。韓國光州科學(xué)技術(shù)學(xué)院（Gwangju Institute of Science and Technology）等研發(fā)小組根據(jù)這個(gè)思路，開發(fā)出了可通過學(xué)習(xí)進(jìn)行圖案識(shí)別的半導(dǎo)體電路。

　　在將于2013年2月舉行的“ISSCC（International Solid-State Circuits Conference）2013”上，臺(tái)灣研發(fā)小組將發(fā)布可實(shí)時(shí)檢測癲癇的發(fā)作情況并刺激神經(jīng)，從而抑制癲癇發(fā)作的SoC（System on a Chip）。芯片面積不到14mm2，支持無線供電，可嵌入體內(nèi)使用。（記者：大下淳一，《日經(jīng)電子》）

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