绍芯实验室研发 新型视觉仿生神经元

　　■ 记者 王宏超

　　本报讯 芯片能像眼睛一样看，像大脑一样思考和记忆。近日，绍芯实验室周鹏、包文中科研团队与香港理工大学柴扬教授合作，利用晶圆级二维半导体材料二硫化钼（MoS2），基于动态随机存储器原理，研发新型视觉仿生神经元结构，能够类似于人类视觉系统适应明暗环境，实现感知、记忆和计算一体化，从而实现高效集成的类脑视觉事件处理。

　　绍芯实验室有关负责人认为，该成果推动人工智能计算向更接近生物神经系统的高能效形态演进，同时也为半导体在边缘智能硬件与类脑视觉系统中的应用开辟了全新路径。目前，该成果已发表在电子学国际顶级期刊《Nature Electronics》。

　　记者了解到，当前，在自动驾驶、智能家居系统及工业控制等领域，传感器和智能设备实时生成的环境数据，越来越需要智能硬件及时准确且协同性地进行处理，因此精确模拟多种生物神经元行为的神经形态硬件，成为备受关注的前沿领域，其中对于自动驾驶意义尤为特殊。去年，基于对人类视觉系统的模仿，清华大学的研究团队研发出了世界首款类脑互补视觉芯片，但其在模拟学习与记忆过程等方面仍需要完善，特别是探索多种可塑性机制协同。为此，绍芯实验室研发团队利用二硫化钼材料优异的光电特性开发了一种神经元模块，通过调节动态随机存储的写入电压，调整晶体管的光电响应，模拟人类视网膜中光感受器细胞的可变光敏感性，在明亮环境下整体降低光敏感性，而在光线较暗的环境下提高光敏感性，从而准确编码视觉图像。实验结果表明，神经元模块能够实现类似于人类视觉系统的光适应和暗适应。

　　绍芯实验室有关负责人表示，未来，二维神经元模块可作为拓展成大型神经形态计算系统的通用基本单元，与先进传感器、存储器及类脑算法深度融合，有望在自动驾驶、智慧医疗、机器人感知、脑机接口等领域发挥作用，为低功耗、实时响应的智能系统提供基础支撑。同时，该成果也大大拓宽了集成电路应用产业化方向。