СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №9/2016

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 22 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2016 ния задач в нейросетевом логиче- ском базисе; ● методов распараллеливания нейро- сетевых алгоритмов решения задач на специфические «мемристорные», аппаратно реализованные нейросе- тевые структуры; ● нейроуправления, где для работы в реальном времени в обязательном порядке необходим учёт динамиче- ских характеристик мемристоров. В рамках освоения новой технологии микроэлектроники – мемристоров, раз- работчикам нейрочипов и нейроморф- ных ЭВМ совместно с технологами мем- ристоров необходимо создать модели элементов (мемристоров и мемристор- ных матриц) с оценкой производитель- ности в операциях будущих нейрочи- пов и нейроморфных ЭВМ. Разработчиками нейросетевых (НСЧИМ) алгоритмов решения задач, архитектуры нейрочипов и нейро- морфных ЭВМ, специалистами по распараллеливанию нейросетевых алгоритмов должна быть предложена архитектура и схемотехника аналого- вой части нейрочипа с применением мемристоров, а совместно с технолога- ми – технология стыковки мемристор- ных матриц большого размера с анало- говой частью СБИС. Параллельно должны быть созданы модели указанных аналоговых схем в программных пакетах Cadence или Pspice, а также соответствующие моде- ли аналоговых схем с мемристорными блоками. Следует также получить оцен- ки производительности данной части нейрочипа в терминах операций ней- роморфных ЭВМ. В результате распараллеливания ней- росетевого алгоритма решения зада- чи должен быть разработан фрагмент нейросетевого алгоритма, реализуе- мого цифровой частью СБИС, и соз- даны модели цифровой части в среде Cadence. Интеграция указанных работ с интерфейсом СБИС позволит создать архитектуру, схемотехнику и модели с применением мемристоров в среде Cadence, а также оценить производи- тельность в операциях нейроморф- ной ЭВМ. Заключительными этапами работ по созданию нейроморфных ЭВМ будут разработка архитектуры и схемотехни- ки, создание моделей в среде Cadence и оценке производительности: ● нейроплат; ● нейроблоков; ● нейростоек; ● супернейрокомпьютера. Результаты последних этапов работ будут переданы на производство с учё- том библиотек элементов и существу- ющих технологических норм. З АКЛЮЧЕНИЕ Описанная в статье методология может стать основой планирования работ по внедрению новых техноло- гий микроэлектроники в разработ- ки перспективных нейрокомпьюте- ров. Любая предлагаемая технология микроэлектроники может иметь более широкую сферу применения, нежели нейрокомпьютеры. Поскольку данная статья посвящена внедрению мемри- сторов в нейрокомпьютеры, необходи- мо отметить, что в части массового про- изводства рынок мемристорных систем будет формироваться не за счёт нейро- компьютеров, а за счёт энергонезави- симой памяти, коммутационной среды ПЛИС и других проектов. Это позволя- ет в значительной степени увеличить допустимые риски разработки нейро- компьютеров с применением мемри- сторов. Л ИТЕРАТУРА 1. Галушкин А.И. О методике решения задач в нейросетевом логическом базисе. При- ложение к журналу «Информационные технологии». 2006. №9. 2. Spiking Neural Network. Wikipedia. www. wikipedia.org/wiki/Spiking_neural_network. 3. Akopyan F., Sawada J., Cassidy A., Alvarez- Icaza R., Arthur J., Merolla P., Imam N., Nakamura Y., Datta P., NamGi-Joon, Taba B., Beakes M., Brezzo B., Kuang J.B., Manohar R., Risk W. P., Jackson B., Modha D.S. TrueNorth: Design and Tool Flow of a 65 mW 1 Million Neuron Programmable Neurosynaptic Chip. IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems. 2015. Oct. Vol. 34. №10. Pp. 1537–1557. 4. Галушкин А.И. Модели для разработки ней- рочипов и нейроморфных ЭВМ. Инфор- матизация и связь. 2015. №4. Новости мира News of the World Новости мира Российские физики ускорили синтез наночастиц Исследователи Сибирского физико-тех- нического института при Томском государ- ственном университете (СФТИ ТГУ) отра- портовали о новых достижениях в раз- работке технологий синтеза уникальных наночастиц. Речь идёт о методе импульсной лазер- ной абляции в жидкости. Его суть заклю- чается в том, что мишень помещается в жидкость и облучается сфокусированны- ми лазерными импульсами. В результате происходит быстрый разогрев и взрывное испарение материала мишени с поверх- ности в виде ионизованной плазмы. Этот процесс называется лазерной абляцией. При остывании плазмы в жидкости фор- мируются наночастицы в виде коллоидно- го раствора. Российские учёные выявили ряд зако- номерностей между теплофизическими свойствами материалов мишеней, раство- рителей, оптическими свойствами нано- частиц и особенностями процесса абля- ции. Результаты исследования позволя- ют добиваться высокой эффективности синтеза в течение продолжительного времени. Достижение, в частности, даёт возмож- ность получать сотни литров коллоидных растворов наночастиц или десятки грам- мов различных нанопорошков в месяц. Такой производительности пока не уда- лось достичь никому в мире. Отмечается, что опытные образцы нано- частиц используются для исследований в области физики, химии, биологии, меди- цины, например, для изучения их токсично- сти и влияния на окружающую среду, при- менения в качестве антисептиков, био- стимуляторов и т.д. Томский государственный университет