閾下MOS動的トランスリニア神経およびシナプス伝導

脳のような計算や神経義肢のためのニューロモルフィックエンジニアリングの最近の進展は、人間の脳の統合密度とエネルギー効率に近づく電子シナプスアレイの実現に向かっています。この開発の大きな障害は、ナノスケールの電子機器における生物物理的神経およびシナプスの動的な複雑な伝導モデルの実用的な実現です。ここでは、各伝導が閾下で動作する単一のMOSトランジスタを使用して実装されるような、非常にコンパクトで低消費電力の実現を紹介します。伝導に基づく動態の対数領域変換を実装する3つの代替実現が示され、トランスリニア電流スケーリング、キャパシタンススケーリング、電圧スケーリングが利用されています。トランジスタレベルのシミュレーションにより、90nm CMOSプロセスにおける単一トランジスタの神経およびシナプス伝導-容量動態の線形性が検証されました。