作为先进半导体技术的领导者，Samsung 今天提出的见解更有可能实现神经形态芯片，可以更好地模仿大脑。

Samsung 和哈佛大学著名工程师和学者在《自然电子》发表了一篇名为《基于复制和粘贴大脑的神经形态电子学》的透视论文（Perspective Paper）。这篇论文由 Samsung 高等技术研究院院士、哈佛大学教授韩东熙(Donhee Ham)，哈佛大学教授朴鸿坤（Hongkun Park）教授， Samsung SDS总裁兼CEO、前 Samsung 高等技术研究院专家黄圣宇（Sungwoo Hwang），Samsung 电子副主席、CEO金健南（Kinam Kim）等共同撰写。

我们可以用”复制”和”粘贴”两个词来概括论文的精髓。论文提出使用Ham博士和Park博士开发的突破性纳米电极阵列来复制大脑的神经元连接图，并将此地图粘贴到高密度的固态记忆三维网络上，该技术上三星处于世界领先地位。

通过这种复制和粘贴的方法，作者是这样设想的：创建一个存储芯片，可以接近大脑的独特计算特征——低功率、轻松学习、适应环境，甚至自主和认知，这些特征是当前技术无法企及的。大脑由大量的神经元组成，神经网络负责大脑的功能。因此，神经网知识是大脑反向工程的关键。

虽然神经形态工程的最初目标在20世纪80年代就启动了，它的目的是模仿硅芯片上神经元网络的这种结构和功能，但事实证明很难做到。即使到现在，人们还不知道大量的神经元是如何连在一起来创造出大脑更高功能的。因此，神经形态工程的目标已经放宽到设计一个由大脑”启发”的芯片，而不是严格模仿它。

论文提出了一种回到大脑反向工程的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的神经元，从而可以记录高灵敏度的电信号。这些大量平行的细胞内记录为神经元网络提供信息，指示神经元相互连接的位置以及连接的强度。从这些记录中，可以提取神经元网络图，或”复制”它们。

然后，复制的神经元图可以”粘贴”到非易变记忆网络中，例如在固态驱动器 （SSD） 或”新”记忆（如电阻随机访问记忆 （RRAM）) 中用于日常生活中的商业闪存 -通过编程每个记忆，其传导性可以代表复制网络中每个神经元连接的强度。

本文进一步提出了一种策略，即快速将神经元网络粘贴到存储网络上。当细胞内记录的信号直接驱动时，一个特殊设计的非挥发性记忆网络可以学习和表达神经元连接图。这是一个将大脑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1000亿左右的神经元，并且有大约一千倍的突触连接，最终的神经形态芯片将需要100万亿左右的记忆。通过3D存储集成，将如此大量的存储集成到单个芯片上，三星引领的技术为存储行业开辟了一个新时代。

Samsung 利用其在芯片制造领域的领先经验，计划继续研究神经形态工程，以扩大在下一代人工智能半导体领域的领先地位。Ham博士说：”我们目前的愿景非常宏伟。同时，朝着这样一个英雄目标努力将突破机器智能、神经科学和半导体技术的界限。更多科技新闻，请继续守住TechNave中文版！
【资料来源】

Samsung 与哈佛大学发表黑科技论文：拟用存储芯片“下载”人类大脑！