Une équipe dirigée par le professeur Yang Yuchao de l'Université de Pékin, en collaboration avec l'Institut de microsystèmes et de technologies de l'information de Shanghai, a développé la première puce neuromorphique au monde capable d'égaler la vitesse de fonctionnement du cerveau humain. Publiée dans Science, la puce utilise des memristors à changement de phase pour effectuer des calculs directement en mémoire, éliminant ainsi le goulot d'étranglement du transfert de données qui ralentit les ordinateurs conventionnels.
La recherche
La puce est fabriquée selon un procédé standard de 40 nanomètres et n'occupe que 0,28 millimètre carré. Elle fonctionne à 50 MHz avec neuf étages de pipeline par étape d'intégration, traitant la dynamique neuronale continue en moins de 10 millisecondes, ce qui correspond à l'échelle temporelle native de l'activité cérébrale. Lors de tests, la puce a atteint une accélération de 478,18 fois par rapport à un GPU NVIDIA A100 de qualité entreprise lors de la reconstruction de surfaces corticales 3D (cartographie des plis de matière blanche et grise). Comparée aux ASIC de pointe, elle a fonctionné 3,82 à 36,27 fois plus vite tout en consommant 11,75 à 24,73 fois moins d'énergie. Les maillages de surface obtenus étaient lisses, topologiquement précis et ont obtenu des scores élevés sur des métriques telles que la Distance moyenne symétrique de surface et la Distance de Hausdorff.
Pourquoi c'est important
La modélisation cérébrale en temps réel est essentielle pour les interfaces cerveau-ordinateur, la navigation chirurgicale peropératoire et l'étude des maladies neurodégénératives comme Alzheimer et Parkinson. Jusqu'à présent, ces tâches nécessitaient des minutes de calcul hors ligne. Cette puce rapproche la reconstruction haute-fidélité à l'échelle de la milliseconde d'une utilisation pratique, permettant potentiellement aux chirurgiens de voir la structure du cerveau pendant les opérations ou de créer des jumeaux numériques du cerveau qui suivent les changements neuronaux en temps réel.
Ce que vous pouvez faire
Bien que cette puce ne soit pas encore disponible dans les appareils grand public, vous pouvez rester informé des avancées en neurotechnologie. Pensez à passer un test de QI adaptatif gratuit sur iqgenio.com pour évaluer votre propre vitesse cognitive et explorer des exercices d'entraînement cérébral qui stimulent votre traitement, votre mémoire et votre raisonnement.
Source : Neuroscience News
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