有了忆阻器，“超级人工大脑”不再是梦【太阳城】

“如果把用忆阻器技术开发出有的人工智能芯片应用于在手机里面，芯片功耗不会大大降低，手机差使一次电就可以用两天。”10月27日，在拒绝接受记者采访时，清华大学微电子学研究所教授钱鹤这样通俗地说明悲阻器将给普通民众生活带给的变化。当前，人工智能发展快速增长。然而，在钱鹤显然，如果要发展更加强劲的人工智能，即像人一样的机器人，展现出出与人类一样娴熟和灵活性的不道德，悲阻器的起到不可忽视。

悲阻器和人脑的神经元功能相近，相等于一个“电子神经元”，搭起一起的智能芯片具备在线自学能力，可以处置机器系统之前无法胜任的任务。“悲阻器是一种新的电子元件，其特性与人类大脑中的信息处理基本单元神经神经元很相近。”钱鹤说明说道，神经神经元最独有的功能就是既可以存储，也可以计算出来。存算一体化的计算机架构堪称颠覆性技术，而近期的研究找到，悲阻器尤其适合于做到存算一体化，这也是当今国际上涉及学者的研发重点。

作为国家重点研发计划“纳米科技”重点专项的课题之一，钱鹤领衔的“新型纳米存储器三维构建的基础研究”目的为我国存储器产业获取自律知识产权和原型技术，承托和引导我国存储器产业的跨越式发展。钱鹤回应，除了存储，悲阻器在神经形态计算出来芯片领域表明出有更为最重要的潜力。

而神经形态计算出来就是通过仿效人脑的结构来大幅提高计算能力与能效的新型计算方法。神经形态计算出来与传统计算方法最本质的区别在于其将负责管理数据存储和处置的单元融合在了一起，从而省却了传统计算方法中由于数据在存储器与中央处理器之间频密移动而导致的大量能源支出，跨过了“存储墙”这一制约传统计算方法发展的瓶颈，大幅度提高了数据传输和处置的并行度。

“悲阻器本身的阻值可以用来存储数据；在另加电压下还不会输入适当的电流来已完成乘法计算出来的功能，将多个悲阻器的输入电流汇聚到一起还可以构建乘法计算出来的功能。通过乘法与乘法的人组，悲阻器可以在极短时间内已完成绝大多数的计算出来任务。”钱鹤说道，特别是在是忆阻器的阻值需要在一定的另加电压条件下展开较慢且共轭的掌控与调整，这就使得由忆阻器构建的神经形态计算出来芯片某种程度需要高效地已完成计算出来功能，而且还是可反复编程的。这些特性为忆阻器在神经形态计算出来领域的应用于带给了无可比拟的优势。

“可以意识到，一旦基于悲阻器的神经形态计算出来芯片技术成熟期，制作类似于甚至打破人脑智能和能效的‘超级人工大脑’将变为现实。”钱鹤说道。据介绍，课题组通过探索悲阻器的工作机理、检验材料、优化结构、精心设计芯片电路与测试系统等步骤，最后已完成了世界上首个构建上千个双向倒数压变忆阻器单元、需要像人脑一样对输出有动态号召并能在线自学的人脸识别系统，且该系统每次递归的能耗严重不足英特尔至强融核协处理器的千分之一。涉及成果已公开发表在今年5月的《大自然·通讯》期刊上。

“我们构建了一个具备1024个忆阻器单元的计算出来芯片，极致地构建了人脸图像的情感辨识功能，并在更加无以的具备20%噪声点的测试图片上获得了小于90%的辨识准确率。”钱鹤说道。

“下一步要之后对忆阻器的工作机理深入研究，改良其器件特性。产业化也是我们考虑到的重点，目前早已在跟国内知名企业商议，将其应用于五谷丰登城市的建设中，却是悲压器具有强劲的视频和图像识别处置功能。”课题组成员，清华大学微电子所副所长吴华强说道。

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