Интегральный электронный КМОП синапс
нейроморфные модули, многоуровневая мемристорная логика синаптический интегральный электронный КМОП синапс проводимость
Предполагаемое изобретение относится к области перспективной элементной базы нейроморфной электроники и может быть использовано в качестве синаптического элемента при интегральной реализации нейронных сетей. Задачей предполагаемого изобретения является создание интегрального электронного КМОП синапса, обеспечивающего достижение технического результата: уменьшения площади, занимаемой электронным синапсом на кристалле, уменьшения входной емкости электронного синапса, снижения потребляемой мощности и уменьшения погрешности установки уровня проводимости электронного синапса (синаптического «веса»). Интегральный электронный КМОП синапс, содержащий МОП-транзисторы с дырочной проводимостью каналов, определяющие синаптический вес, количество которых M = log2N , где N – число уровней проводимости интегрального электронного синапса, причем значения ширины каналов Wi МОП-транзисторов, определяющих синаптический вес, связаны между собой соотношением Wi = 2Wi-1, где i – порядковый номер МОП-транзистора (i = 0, 1,…, M-1); M ключевых МОП-транзисторов с дырочной проводимостью каналов. В устройство введен КМОП-инвертор на основе комплементарной пары МОП-транзисторов с электронной и дырочной проводимостью, контакты затворов которых соединены и образуют входную линию электронного синапса, а контакты стоков соединены и образуют выходную линию КМОП-инвертора. Ширина канала i-го ключевого МОП-транзистора с дырочной проводимостью канала равна ширине канала i-го МОП-транзистора с дырочной проводимостью канала, определяющего синаптический вес, для всех i = 0, 1,…, M-1, контакт истока МОП-транзистора с дырочной проводимостью КМОП-инвертора и контакты истоков всех ключевых МОП-транзисторов с дырочной проводимостью каналов соединены с линией питания. Контакт истока МОП-транзистора с электронной проводимостью КМОП-инвертора соединен с линией постоянного напряжения смещения, контакт стока i-го ключевого МОП-транзистора с дырочной проводимостью канала соединен с контактом истока i-го МОП-транзистора с дырочной проводимостью канала, определяющего синаптический вес, для всех i = 0, 1,…, M-1, контакты затворов всех МОП-транзисторов с дырочной проводимостью каналов, определяющих синаптический вес, соединены с выходной линией КМОП-инвертора. Контакты стоков всех МОП-транзисторов с дырочной проводимостью каналов, определяющих синаптический вес, соединены с выходной линией электронного синапса, контакты затворов всех ключевых МОП-транзисторов с дырочной проводимостью каналов образуют M-разрядную цифровую управляющую шину электронного синапса.
Предполагаемое изобретение относится к области перспективной элементной базы нейроморфной электроники и может быть использовано в качестве синаптического элемента при интегральной реализации нейронных сетей.
Наталья
Андреева
Владимировна
в.н.с. НОЦ "НТ"
Кандидат физико-математических наук
Доцент
-
-
РОССИЯ
Александр
Семенов
Анатольевич
Проректор по научной и инновационной деятельности
РОССИЯ
28.23.33
Аппаратная реализация интеллектуальных систем
28.23.37
Нейронные сети
29.19.19
Методы исследования кристаллической структуры и динамики решетки
29.19.22
Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры
02.02.IQ
ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC
Евгений
Рындин
Адальбертович
разработка изобретения
РОССИЯ
Наталья
Андреева
Владимировна
разработка изобретения
РОССИЯ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
1187746579690
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные казенные учреждения
СПбГЭТУ "ЛЭТИ"
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ” им. В.И. Ульянова (Ленина)"
1027806875381
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные автономные учреждения