Skip to main content

Quantum Tunneling Device Technology on Silicon

Article Category

Article available in the folowing languages:

Applications matérielles de neurones reprogrammables

De nombreuses études de recherche ont permis d'établir la capacité des réseaux neuronaux artificiels à apprendre et à généraliser les relations complexes d'une série d'exemples de formation. Une nouvelle architecture de portes logiques programmables vise à assurer la formation et la reconfiguration de leurs réalisations matérielles.

Économie numérique

Les problèmes associés aux limites d'échelle des dispositifs à circuits intégrés à transistors MOS (CMOS) ont conduit à la recherche d'alternatives en matière de transistors et de configurations de circuits. Les propositions technologiques à base de silicone incluent des dispositifs à simple électron, des diodes à effet tunnel résonnant (RTD pour resonant tunnelling diode) et des transistors MOS à effet de champ (MOSFET). Les RTD semblent plus aptes à tenir leurs promesses en tant que solution à court ou moyen terme afin d'augmenter la compacité et la rapidité des circuits à très haut degré d'intégration (VLSI). Les travaux de recherche au sein du projet QUDOS visent à réduire l'écart existant entre la recherche de dispositifs fonctionnels sur la base des RTD et la recherche de synthèse logique pour les réseaux à portes programmables (FGPA). Les FGPA sont composés d'éléments de routage logiques, d'entrées/sorties pouvant être programmés et reprogrammés en vue d'adapter les FGPA, leur permettant d'implémenter une application donnée en quelques millisecondes. Avec le développement de circuits FGPA larges et fortement parallèles, les réalisations matérielles de réseaux neuronaux artificiels (ANN) vont augmenter la vitesse de fonctionnement et faciliter la portabilité. Cette application particulière a été sélectionnée par les partenaires du projet QUDOS, le succès futur des portes logiques à seuil basées sur les RTD (TLG) dépendant de leur capacité à être utilisées dans les circuits VLSI. Il semble évident que de tels dispositifs doivent avoir des processus de fabrication fiables et répétables pour afficher des caractéristiques de performance acceptables. La conception des portes doit donc se montrer robuste et capable de s'adapter aux variations de paramétrage et d'alimentation électrique. Une TLG programmable, conçue pour réaliser toutes les fonctions binaires possibles pour un nombre infini d'entrées incorporée (avec les portes EX-OR et AND), a été incorporée dans une architecture d'expansion Davio positive. De plus, des poids à logique à valeurs multiples (MVL) sous forme de paramètres «soft» permettent la programmation de toutes les fonctions binaires lorsque les TLG sont agencées dans des architectures appropriées. Une architecture parallèle, comme celle utilisée par les ANN, a été construite en connectant de nombreuses TLG programmables à deux entrées; des recherches ont également été effectuées sur l'indépendance de leurs fonctions programmables. Il en résulte que les TLG programmables peuvent être connectées dans des circuits à plus grande échelle; elles semblent, toutefois, mieux convenir à des architectures fortement parallèles.

Découvrir d’autres articles du même domaine d’application