El primer SNN del mundo, desarrollado en IIT Bombay

El mundo ha sido conquistado por la tecnología informática utilizando transistores para crear puertas digitales. Sin embargo, el uso de tecnologías informáticas digitales típicas para replicar procesos complejos en el cerebro biológico tiene importantes ineficiencias. Adaptación de tecnología de silicio madura mediante el uso de la física para diseñar y fabricar neuronas artificiales eficientes.

El profesor Udayan Ganguly del IIT Bombay propuso utilizar la corriente de tunelización cuántica en una tecnología de silicio sobre aislante (SOI) como solución. Los niveles de corriente de tunelización cuántica son similares al nivel de corriente de un transistor clásico. La corriente de apagado es 10000 veces más pequeña que las corrientes de transistor ordinarias. ¡Esto conduce a ahorros significativos de energía y espacio!

Se formó un equipo de codiseño del algoritmo de conmutación de dispositivos dirigido por el Prof. Udayan Ganguly y la Prof. Maryam Shojaei Baghini de IIT Bombay para llevar la idea al siguiente nivel del sistema. El equipo trabajó en conjunto para desarrollar el primer núcleo de refuerzo neurosináptico del mundo con tecnología SOI de 45 nm. Se utilizó reconocimiento de voz y un método de red neuronal inspirado en la corteza auditiva. Liquid State Machine, un sistema de reconocimiento de voz, se basa en la premisa de que la red neuronal crea un reservorio neuronal similar a un reservorio de líquido.

Vivek Saraswat, un estudiante graduado, trabajó para traducir este método en hardware al incorporar numerosas idiosincrasias de hardware en implementaciones de software "ideales" para demostrar la viabilidad de la implementación de hardware. Ajay Singh, otro estudiante graduado, dirigió la demostración del circuito. Construyó una capa de entrada de 20 neuronas que enviaba la señal del pico neural a un reservorio de 36 neuronas con 256 sinapsis que conectaban las neuronas de forma aleatoria y recurrente. El diseño minimizó algunas de las "peculiaridades" importantes del hardware descubiertas en los algoritmos.

Sobre la tecnología madura 45RFSOI, se diseñó y construyó el circuito de red neuronal. El renombrado Programa Universitario Global Foundries proporcionó fondos para la producción de chips. según el dr. Ted Letavic, CTO de la unidad de negocios Compute and Wired Infrastructure de GF, "este es un trabajo pionero que demuestra las ventajas de la tecnología SOI madura para demostrar un nuevo paradigma de computación neuronal basado en túneles cuánticos".

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