Головной мозг обладает рядом завидных характеристик, в том числе высокая производительность при относительно низком энергопотреблении. Потребляемая мощность мозга колеблется в районе 13-20 Вт, в зависимости от режима работы. Разработчики компьютерных микросхем пытаются позаимствовать хотя бы некоторые из дизайнерских решений биологической нейросети в проектировании кремниевых микросхем.
Так называемые нейроморфные чипы — это попытка создать вычислительную систему, которая по принципам работы похожа на нейросеть. Как и нейроны, элементы нейроморфной микросхемы периодически «просыпаются» и посылают импульсы, а не находятся под постоянным напряжением. При этом память распределяется в связях между элементами микросхемы.
Специалисты из лаборатории Intel Circuit Research в Хиллсборо опубликовали работу с описанием нейроморфного чипа, дизайн которого основан на двух технологиях: поперечные вентили (lateral spin valves) и мемристоры. Поперечные вентили — крошечные магниты, которые реагируют на спин проходящих электронов. Мемристоры — это, попросту говоря, резисторы с памятью. По мнению разработчиков такой архитектуры, она позволяет сократить энергопотребление микросхем в 15-300 раз по сравнению с КМОП-микросхемами того же размера.
Кроме того, нейроморфные чипы по своему дизайну больше подходят для задач того же типа, с которыми лучше всего справляется мозг: обработка аналоговой информации, когнитивные вычисления, ассоциативная память и др.
Подробнее см. работу Proposal For Neuromorphic Hardware Using Spin Devices. Mrigank Sharad, Charles Augustine, Georgios Panagopoulos, Kaushik Roy; arXiv:1206.3227v1.
