Neuromorfismin soveltaminen piirisuunnitteluun

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2006
Major/Subject
Piiritekniikka
Mcode
S-87
Degree programme
Language
fi
Pages
xii + 94
Series
Abstract
Luonnon tietojenkäsittelyjärjestelmät - aivot ja hermosto - ovat energiatehokkuudeltaan ja vikasietoisuudeltaan erinomaisia. Nämä ominaisuudet ovat usein tärkeinä tavoitteina myös keinotekoisissa järjestelmissä. Tässä työssä haluttiin tutkia luonnon keinoja päästä edellämainittuihin ominaisuuksiin, sekä sitä, kuinka saatua tietoa voidaan soveltaa piirisuunnitteluun. Asian selvittämiseksi kartoitettiin nykyisen tietämyksen tasoa neuromorfismista ja sen nykyisiä sovellutuksia. Lisäksi selvitettiin lähtökohtia tiedon soveltamiseksi piirisuunnitteluun, ja suunniteltiin neuromorfinen piirirakenne. Neuromorfismin sovellutuksia ja mahdollisuuksia pohdittiin myös yleisellä tasolla. Työssä on käsitelty informaatioteoriaa ja sen merkitystä neuromorfismin soveltamisessa, pohdittu energiankulutusta, esitelty hermoston ja aivojen toimintaa, sekä mietitty lähtökohtia lähentää keinotekoista tietojenkäsittelyä biologisen vastineensa kanssa. Rinnakkaistaminen ja alhaisen laskentatarkkuuden käyttäminen ovat eräitä luonnon keino- ja alhaisen energiankulutuksen ja vikasietoisuuden saavuttamiseksi. Rinnakkaistamisen etujen toteamiseksi suunniteltiin rinnakkaisiin ADA-lohkoihin pohjautuva kokonaisuus. Järjestelmän toimintaa analysoitiin sekä matemaattisesti että simuloinneilla. Suunniteltu ADA-järjestelmä toteutettiin 0,35 µm CMOS-teknologialla käyttäen hyväksi kelluvahilaisia transistoreja ja kynnysjännitteen alapuolista toiminta-aluetta.
Description
Supervisor
Halonen, Kari
Thesis advisor
Åberg, Markku
Keywords
biomorphism, biomorfismi, neuromorphism, neuromorfismi, floating gate, ADA, parallelism, kelluvahilainen, fault tolerance, rinnakkaisuus, energy efficiency, vikasietoisuus, low precision computing, energiatehokkuus, alhainen laskentatarkkuus
Other note
Citation