超低泄漏突触缩放稳态可塑性电路的自动增益控制
摘要：家ostostasis性可塑性是一种稳定机制，它允许神经系统在一个功能操作点周围保持其活动。这是神经形态计算系统非常有用的机制，因为它可以用来补偿慢性变化，例如由于网络结构的变化。然而，重要的是，这种可塑性机制的时间尺度要比传统的突触可塑性时间尺度长得多，以免干扰学习过程。在本文中，我们提出了一种新颖的超低漏电细胞和一种自动增益控制方案，可以使模拟对数域突触电路的增益适应极长时间尺度。为了验证所提出的方案，我们在标准的180纳米互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺中实现了超低漏电细胞，并将其集成在与自适应积分-火器神经元相连的动态突触阵列中。我们描述了电路，并演示了如何配置它以使所有突触对应的增益缩放，以保持神经元的平均发放速率围绕设定的操作点恒定。该电路占据了一个84微米x22微米的硅面积，并且在1.8 V供电的情况下消耗约10.8 nW。由于可控的漏电流，它的时间常数可高达25千秒，漏电流可以缩放到1.2 attAmps（7.5 electrons/s）。
作者：Ning Qiao, Giacomo Indiveri and Chiara Bartolozzi
论文ID：1908.07412
分类：Emerging Technologies
分类简称：cs.ET
提交时间：2019-08-21