三星电子 (Samsung Electronics) 分享了一个新的见解，该见解使世界向实现可以更好地模仿大脑的神经形态芯片迈进了一步。

  由三星和哈佛大学的领先工程师和学者设想，该见解于9月发布。23作为一篇透视论文，题为 “基于复制和粘贴大脑的神经形态电子学”，由自然电子学撰写。

  该论文的共同通讯作者是三星高级技术学院 (SAIT) 院士，哈佛大学教授朴宏坤，三星SDS总裁兼首席执行官，SAIT前负责人黄成宇，以及三星电子副总裁兼首席执行官金基南。

  作者提出的愿景的本质最好用 “复制” 和 “粘贴” 两个词来概括。该论文提出了一种使用Ham和Park开发的突破性纳米电极阵列复制大脑神经元连接图的方法，并将此地图粘贴到固态存储器的高密度三维网络上，三星一直是世界领先的技术。

  通过这种复制和粘贴方法，作者设想创建一种存储芯片，该芯片近似于大脑的独特计算特征-低功耗，易于学习，适应环境，甚至自主权和认知 -- 这已经超出了当前技术的范围。

  大脑由大量的神经元组成，它们的线路图负责大脑的功能。因此，地图的知识是逆向工程大脑的关键。

  虽然20世纪80年代推出的神经形态工程的最初目标是模仿硅芯片上神经元网络的这种结构和功能，但事实证明这很困难，因为即使到现在，对于如何将大量的神经元连接在一起以创建大脑的高级功能知之甚少。因此，神经形态工程的目标已简化为设计由大脑 “启发” 的芯片，而不是严格模仿它。

  本文提出了一种返回大脑逆向工程原始神经形态目标的方法。纳米电极阵列可以有效地进入大量神经元，因此可以高灵敏度地记录其电信号。这些大规模平行的细胞内记录通知神经元线路图，指示神经元彼此连接的位置以及这些连接的强度。因此，从这些明显的记录中，可以提取或 “复制” 神经元线路图。

  然后，可以将复制的神经元图 “粘贴” 到非易失性存储器网络中，例如在我们的日常生活中使用的固态驱动器 (SSD) 中的商业闪存，或 “新” 存储器，如电阻式随机存取存储器 (RRAM)-通过对每个存储器进行编程，使其电导代表复制图中每个神经元连接的强度。

  本文更进一步，提出了一种将神经元线路图快速粘贴到记忆网络上的策略。当直接由细胞内记录的信号驱动时，专门设计的非易失性存储器网络可以学习和表达神经元连接图。这是一种将大脑的神经元连接图直接下载到存储芯片上的方案。

  由于人脑估计有1000亿个左右的神经元，以及一千倍左右的突触连接，最终的神经形态芯片将需要100万亿左右的记忆。通过存储器的3D集成，将使如此大量的存储器集成在单个芯片上成为可能，该技术由三星领导，为存储器行业开辟了一个新时代。

  利用其在芯片制造方面的领先经验，三星计划继续研究神经形态工程，以扩大三星在下一代AI半导体领域的领导地位。

  “我们提出的愿景非常雄心勃勃，” 哈姆说。“但是朝着这样一个英勇的目标努力将突破机器智能，神经科学和半导体技术的界限。”