半導體應用的下一個目標是「人體」

半導體的應用範圍不斷擴大，下一個目標是「人體」

2013/01/28 00:00

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       【日經BP社報導】對於已經開闢出多種用途的半導體技術來說，尚未開拓的應用領域之一就是人體。可模仿大腦活動進行靈活的運算處理，或者由晶片刺激神經以抑制疾病的發作——這類與人體相關的技術開發越來越活躍。

通過固體元件製作神經元和突觸 「IEDM 2012」上不斷出現通過CMOS電路實現神經通路中神經元功能的成果，以及通過ReRAM存儲元件實現突觸功能的成果。（圖：（a）由本刊根據史丹佛大學等的資料製作，（b）由本刊根據南韓光州科學技術學院等的資料製作）

       在2012年12月的「IEDM（International ElectronDevices Meeting）2012」上，三家研究機構相繼發佈了通過CMOS電路和可變電阻式記憶體（ReRAM），再現由神經細胞（Neuron，神經元）和突 觸（Synapse）構成的神經通路的成果。這是一次利用固體元件實現像大腦一樣具有學習功能，可根據輸入資訊靈活改變構造的運算電路的嘗試。

       ReRAM存儲元件具有電阻值根據載入電壓逐漸變化的性質。該性質類似於決定資訊存儲強度的突觸結合強度，隨著在突觸間交換的信號轉導量而 發生變化的現象。也就是說，如果將ReRAM存儲元件當做突觸的話，可以與起到神經元作用的CMOS電路組合使用，製作出擁有學習功能的運算電路。南韓光 州科學技術學院（Gwangju Institute of Science and Technology）等研發小組根據這個思路，開發出了可通過學習進行圖案識別的半導體電路。

       在將於2013年2月舉行的「ISSCC（International Solid-State Circuits Conference）2013」上，台灣研發小組將發佈可即時檢測癲癇的發作情況並刺激神經，從而抑制癲癇發作的SoC（System on a Chip）。晶片面積不到14mm²，支援無線供電，可嵌入體內使用。（記者：大下 淳一，《日經電子》）

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