Samsung Electronics mengungkapkan wawasan baru yang membawa dunia selangkah lebih dekat untuk mewujudkan chip neuromorfik yang dapat lebih baik meniru otak. Visi ini digagas oleh insinyur dan ilmuwan terkemuka dari Samsung dan Universitas Harvard, dan wawasan tersebut dipublikasikan dalam bentuk makalah Perspektif yang berjudul "Elektronika Neuromorfik Berdasarkan Menyalin dan Menempelkan Otak", oleh Nature Electronics. Donhee Ham, Fellow dari Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) dan Profesor di Universitas Harvard, Profesor Hongkun Park dari Universitas Harvard, Sungwoo Hwang, Presiden dan CEO Samsung SDS dan mantan Kepala SAIT, serta Kinam Kim, Wakil Ketua dan CEO Samsung Electronics adalah penulis yang bertanggung jawab.
Inti dari visi yang diajukan oleh para penulis dapat disimpulkan dengan dua kata, "salin" dan "tempel". Makalah ini mengusulkan cara untuk menyalin peta koneksi neuron otak menggunakan array nanoelektrode terobosan yang dikembangkan oleh Dr. Ham dan Dr. Park, dan menempelkan peta ini pada jaringan tiga dimensi padat memori solid-state, teknologi di mana Samsung telah menjadi pemimpin dunia.
Melalui pendekatan salin dan tempel ini, para penulis membayangkan untuk menciptakan chip memori yang mendekati sifat komputasi unik dari otak – daya rendah, pembelajaran mudah, adaptasi terhadap lingkungan, bahkan otonomi dan kognisi – yang belum dapat dicapai oleh teknologi saat ini.
Otak terdiri dari sejumlah besar neuron, dan peta pengkabelan mereka bertanggung jawab atas fungsi otak. Oleh karena itu, pemahaman tentang peta ini adalah kunci untuk rekayasa balik otak.
Meskipun tujuan awal dari rekayasa neuromorfik yang dimulai pada 1980-an adalah untuk meniru struktur dan fungsi jaringan neuron pada chip silikon, hal ini terbukti sulit karena, bahkan hingga saat ini, sedikit yang diketahui tentang bagaimana jumlah besar neuron saling terhubung untuk menciptakan fungsi otak yang lebih tinggi. Oleh karena itu, tujuan rekayasa neuromorfik telah disesuaikan menjadi merancang chip yang "terinspirasi" oleh otak, bukan menirunya secara ketat.
Makalah ini mengusulkan cara untuk kembali pada tujuan asli rekayasa neuromorfik, yaitu rekayasa balik otak. Array nanoelektrode dapat memasuki sejumlah besar neuron secara efektif sehingga dapat merekam sinyal listrik mereka dengan sensitivitas tinggi. Perekaman paralel masif intraseluler ini memberikan informasi tentang peta pengkabelan neuron, menunjukkan di mana neuron terhubung satu sama lain dan seberapa kuat koneksi tersebut. Oleh karena itu, dari rekaman-rekaman ini, peta pengkabelan neuron dapat diekstraksi, atau "disalin".
Peta neuron yang disalin ini kemudian dapat "ditempelkan" ke jaringan memori non-volatile – seperti memori flash komersial yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari kita pada solid-state drives (SSD), atau memori "baru" seperti resistive random access memories (RRAM) – dengan memprogram setiap memori sehingga konduktansinya mewakili kekuatan dari setiap koneksi neuron dalam peta yang disalin.
Makalah ini melangkah lebih jauh dan mengusulkan strategi untuk dengan cepat menempelkan peta pengkabelan neuron pada jaringan memori. Jaringan memori non-volatile yang direkayasa khusus dapat mempelajari dan mengekspresikan peta koneksi neuron, ketika langsung didorong oleh sinyal yang direkam secara intraseluler. Ini adalah skema yang mengunduh langsung peta koneksi neuron otak ke chip memori.
Karena otak manusia diperkirakan memiliki sekitar 100 miliar neuron, dan sekitar seribu kali lebih banyak koneksi sinaptik, chip neuromorfik yang ultimat akan memerlukan sekitar 100 triliun memori. Mengintegrasikan sejumlah besar memori tersebut dalam satu chip akan dimungkinkan melalui integrasi 3D memori, teknologi yang dipimpin oleh Samsung yang membuka era baru bagi industri memori.
Memanfaatkan pengalamannya yang terdepan dalam pembuatan chip, Samsung berencana untuk melanjutkan penelitian dalam rekayasa neuromorfik, untuk memperluas kepemimpinan Samsung di bidang semikonduktor AI generasi berikutnya.
"Visi yang kami ajukan sangat ambisius," kata Dr. Ham. "Namun bekerja menuju tujuan heroik seperti itu akan mendorong batas-batas kecerdasan mesin, ilmu saraf, dan teknologi semikonduktor."
Share this post