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Weighted Spintronic-Nano-Oscillator-based Neuromorphic Computing System Assisted by laser for Cognitive Computing

Descrizione del progetto

DEENESFRITPL

Verso un computer simile al cervello più potente che mai

Nel corso della sua storia, l’umanità ha dedicato notevoli sforzi a sviluppare macchine e strumenti in grado di imitare le funzioni umane, sia per sgravare le persone da alcuni dei lavori più faticosi che per superare le loro capacità in termini di tempo o di grandezza. Una delle più grandi frontiere è lo sviluppo di computer in grado di imitare il cervello umano in operazioni come la potenza di calcolo, l’apprendimento o l’efficienza energetica. Il termine «calcolo neuromorfico» è stato coniato oltre 30 anni fa e i dispositivi neuromorfici rappresentano un tentativo di imitare gli aspetti dell’architettura e delle dinamiche cerebrali per raggiungere tali obiettivi. Il progetto SpinAge, finanziato dall’UE, sta sviluppando un innovativo sistema di calcolo neuromorfico che sfrutta le più recenti tecnologie in modo da rendere possibile miglioramenti delle prestazioni degli attuali sistemi di almeno 4 ordini di grandezza, avvicinandoci più che mai a imitare il cervello con un computer.

Obiettivo

The brain is a highly complex, high performance and low energy computing system due to its massive parallelism and intertwined network, which outperforms the current computers by orders of magnitudes, especially for cognitive computing applications. A large effort has been made into understanding the computing and mimicking the brain into an artificial implementation, so-called neuromorphic computing that has received much attention thanks to the advances in novel nanoscale technologies. The current implementation of the neuromorphic computing systems (NCS) using Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS) technologies has 5-6 orders of magnitude lower performance (operation/sec/Watt/cm3) compared to the brain. Spintronic devices, using the spin of the electron instead of its charge, have been considered one of the most promising approaches for implementing not only memories but also NCSs leading to a high density, high speed, and energy-efficiency. The main goal of SpinAge is to realize a novel NCS enabling large-scale development of brain-inspired devices outclassing the performance of current computing machines. This will be achieved by the novel structures using spintronics and memristors, on-chip laser technology, nano electronics and finally advanced integration of all these technologies. We expect this unprecedented combination of emerging technologies will lead to at least 4-5 orders of magnitude better performance than the state-of-the-art CMOS-based NCSs.
The approach taken in SpinAge is to implement synaptic neurons using novel nanoscale weighted spin-based nano-oscillators, assisted by a low-energy laser pulse irradiation from an integrated plasmonic laser chip, integrated all with the CMOS interfacing electronics for a proof-of-concept of a 16x16 NCS for cognitive computing applications. Our breakthrough platform technology will demonstrate EU leadership of advanced neuromorphic computing.

Campo scientifico

Programma(i)

Argomento(i)

Invito a presentare proposte

H2020-FETOPEN-2018-2020

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Bando secondario

H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01

Meccanismo di finanziamento

RIA - Research and Innovation action

Coordinatore

AARHUS UNIVERSITET
Contribution nette de l'UE
€ 1 122 648,75
Indirizzo
Nordre ringgade 1
8000 Aarhus c
Danimarca

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Regione
Danmark Midtjylland Østjylland
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Altri finanziamenti
€ 0,00

Partecipanti (6)

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Data della firma CE 28 Maggio 2020
Ultimo aggiornamento: 15 Settembre 2022

Il mio booklet

Permalink: https://cordis.europa.eu/project/id/899559/it

European Union, 2023