ハードウェアスパイキングニューロン設計：アナログまたはデジタル？

神経形態回路は、シリコンハードウェアにおいて生物学的スパイキングニューロンをエミュレートすることを目的としています。ニューロンはアナログまたはデジタルコンポーネントとして実装できます。それぞれのアプローチの利点はよく知られています。すなわち、デジタル設計はより単純である一方、アナログニューロンはよりエネルギー効率が高いですが、両デザインの明確で正確な定量的比較は存在しません。本論文では、同じ技術ノード（CMOS 65 nm）で同じ性能（SNRおよび最大スパイキングレート）を持つ同じリーキーインテグレートアンドファイアニューロンモデルのデジタルおよびアナログ実装を面積およびエネルギーの観点から比較します。アナログ実装はデジタル設計の5倍少ない面積を必要とし、エネルギー消費は20倍少なくなることを示します。その結果、アナログニューロンはその設計の複雑性にもかかわらず、今後の大規模シリコン神経システムにおいて重要な候補です。