传统的神经结构倾向于通过类似数量(例如电流或电压)进行通信,但是,随着CMOS设备收缩和供应电压降低,电压/电流域模拟电路的动态范围变得更窄,可用的边缘变小,噪声免疫力降低。不仅如此,在常规设计中使用操作放大器(运算放大器)和时钟或异步比较器会导致高能量消耗和大型芯片区域,这将不利于构建尖峰神经网络。鉴于此,我们提出了一种神经结构,用于生成和传输时间域信号,包括神经元模块,突触模块和两个重量模块。所提出的神经结构是由晶体管三极区域的泄漏电流驱动的,不使用操作放大器和比较器,因此与常规设计相比,能够提供更高的能量和面积效率。此外,由于内部通信通过时间域信号,该结构提供了更大的噪声免疫力,从而简化了模块之间的接线。提出的神经结构是使用TSMC 65 nm CMOS技术制造的。拟议的神经元和突触分别占据了127 UM2和231 UM2的面积,同时达到了毫秒的时间常数。实际芯片测量表明,所提出的结构成功地用毫秒的时间常数实现了时间信号通信函数,这是迈向人机交互的硬件储层计算的关键步骤。
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