新型晶元
要看你的內容,你說的集成電路板我不太理解,如果是集成電路晶元中的版圖,則要看你的內容,如果有同類產品,那就是實用新型。而電子線路板,基本上都是實用新型。
發明專利要求很高,要查新的,有同類產品,哪怕功能上有差異,你不能申請了。
B. 科學家開發出的新型類腦晶元對人體會有怎樣的作用
我們知道科學技術造福人類,而人類也在不斷的使科學技術不斷的進步。也是如此,我們也得益於科學的進步,人類才會有了更多未來發展的可能。在近些年來,有科學家們他們開發出新型腦心片,的確會給人們帶來更好的一個幫助,也讓未來有了更多的可能和發展空間。但是,新型導晶元的開發會對人體有怎樣的作用,有以下幾點。
其次還有最重一小部分讓他們今天性的一個疾病和後天不可人他們因為先天性的一個疾病和後天不可抗拒的因素造成了自己腦死亡或者腦弱智等等情況,而腦晶元的話,它可以很好的幫助人們恢復大腦的一個功能,所以說在未來的時候這項技術很有可能會被應用到醫療領域,幫助人們進行醫療恢復。
C. 有誰聽說過有一種新型APC晶元,可以將模擬信號直接轉換成PWM信號,精度和線性度都很高。
網載這款晶元是上海客益電子研發的,可登錄其官網了解詳情。
D. 半導體晶元是一種什麼新型材料,它有哪些作用
半導體的材料:常溫下導電性能介於導體(conctor)與絕緣體(insulator)之間的材料。半導體按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。鍺和硅是最常用的元素半導體;化合物半導體包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物(砷化鎵、磷化鎵等)、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物( 硫化鎘、硫化鋅等)、氧化物(錳、鉻、鐵、銅的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物組成的固溶體(鎵鋁砷、鎵砷磷等)。除上述晶態半導體外,還有非晶態的玻璃半導體、有機半導體等。
半導體的作用:
(1)集成電路 它是半導體技術發展中最活躍的一個領域,已發展到大規模集成的階段。在幾平方毫米的矽片上能製作幾萬只晶體管,可在一片矽片上製成一台微信息處理器,或完成其它較復雜的電路功能。集成電路的發展方向是實現更高的集成度和微功耗,並使信息處理速度達到微微秒級。(2)微波器件半導體微波器件包括接收、控制和發射器件等。毫米波段以下的接收器件已廣泛使用。在厘米波段,發射器件的功率已達到數瓦,人們正在通過研製新器件、發展新技術來獲得更大的輸出功率。
(3)光電子器件 半導體發光、攝象器件和激光器件的發展使光電子器件成為一個重要的領域。它們的應用范圍主要是:光通信、數碼顯示、圖象接收、光集成等。
半導體的特點:
(1)電阻率的變化受雜質含量的影響極大。例如,硅中只含有億分之一的硼,電阻率就會下降到原來的千分之一。如果所含雜質的類型不同,導電類型也不同。由此可見,半導體的導電性與所含的微量雜質有著非常密切的關系。(2)電阻率受外界條件(如熱、光等)的影響很大。溫度升高或受光照射時均可使電阻率迅速下降。一些特殊的半導體在電場或磁場的作用下,電阻率也會發生改變。
E. 新型ic晶元卡需要多少錢
磁條卡換晶元卡要收費,根據銀行不同收費不同。
換晶元卡方法:
第一種:是「換卡保號回」
即磁答條卡直接換成晶元卡,卡號也不變,但換到手的時間需要10天到兩周。由於磁條卡和晶元卡是兩套系統,目前只有幾家大行可以做到「換卡保號」,且不是所有都可以。比如,建行只有開頭的卡可以保號,交行只有19位卡號的儲蓄卡可以進行保號。
第二種:是「換卡換號」
卡號換了,但舊卡的賬戶信息均會進入新卡,這個一般當場就可拿到卡,實際上類似於新辦了一張卡。
第三種:就是新辦卡
現在新辦的一般都是晶元卡,各行收費標准不一。
F. 柔軟塑料薄膜晶元是怎樣的一種新型材料
可以隨意折疊成一團的顯示器是由一種輕薄廉價,叫作「柔軟塑料薄膜晶元」的材料製成,而這種新型晶元其實是用一種塑料薄膜為原料製造出來的,它又被叫做「塑膜晶元」,就像現在很流行的大頭貼一樣。照片被列印出來後,用一種專門的機器給照片貼上一層很薄很軟的薄膜。而「柔軟塑料薄膜晶元」所用的薄膜就是類似於這種。它的使用,向傳統的材料——硅晶元發起了挑戰。
G. 新型晶元,是怎樣實現遙控避孕的
2014年7月8日,美國一家名為MicroCHIPS的公司公布了一種新型的避孕手段:只需將一枚微型晶元植入女性的皮膚,便可實現長達16年的生理避孕。微軟公司創始人比爾·蓋茨(Bill Gates)投資支持了該項目。
除了避孕之外,這種根據需要釋放葯物成分的技術顯然也具備其他的應用方向,比如治療抑鬱症。患者不僅不會忘記服葯,葯物的計量也能得到精準的控制。
該種芯於2015年開始臨床試驗,如果通過安全測試的話,這種避孕晶元最早會在今年面世,相信到時候老司機們就可以更快活了~
H. ibm 發布新型 synapse 神經晶元,會對整個計算機乃至科技領域產生什麼影響
IBM發布新型SyNAPSE晶元,開創巨型神經網路時代
新型晶元採用基於類似人腦的、非馮·諾依曼的計算架構,含有100萬神經元和2.56億突觸。
利用三星28納米工藝技術,由54億個晶體管組成的晶元構成有4,096個神經突觸核心的片上網路,其實時作業功耗僅為70毫瓦(mW)。
完整的認知軟硬體生態系統開啟了面向移動、雲計算、超級計算和分布式感測器應用的新計算領域
IBM科學家日前發布首款前所未有的超大規模神經突觸計算機晶元,其中含有100萬個可編程神經元、2.56億個可編程突觸,每消耗一焦耳的能量,可進行460億突觸運算。這款由54億支晶體管組成的功能齊全、可大規模生產的晶元是迄今建造的最大的CMOS晶元之一。並且在進行生物實時運算時,這款晶元的功耗低至70毫瓦(mW),比現代微處理器功耗低數個數量級。神經突觸超級計算機晶元如同一枚郵票大小,其工作電源相當於助聽器電池,這種支持視覺、聽覺和多感官應用的技術將給科技、商務、政府和社會帶來全新的變化。
該突破性技術成果已於近日與康奈爾理工學院(CornellTech)合作發表在《科學》(Science)雜志上,這意味著向社會步入認知計算機時代邁出了重要一步。
與當前計算機相比,人類大腦的認知能力和超低功耗間存在巨大差距。為了消除鴻溝,IBM科學家們創造了前所未有的技術——一個全新的、神經科學啟發的、可擴展的、高效的計算機架構,這種架構一舉打破了自1946年以來普遍盛行的馮·諾依曼(von Neumann)計算機架構。
該第二代晶元是近十年來研發取得的最高成果,它包括2011年最初的單核硬體原型,以及2013年採用最新編程語言及晶元模擬器的軟體生態系統。
新型認知晶元架構由4,096個數字化的分布式神經突觸核心組成片上二維網狀網路,其中每個核心模塊以事件驅動、並行、及容錯機制將內存、計算和通信集成在一起。為使系統不受單晶元局限,該新型認知晶元在兩塊相鄰平鋪時,可實現無縫拼接,這為日後構建神經突觸超級計算機奠定了基礎。為證明其可擴展性,IBM還展示了一款16晶元系統,該系統含有1,600萬可編程神經元和40億可編程突觸。
I. 我國科學家什麼時候開發出新型類腦晶元
2019年8月1日,《自然》雜志刊登封面文章稱,來自清華大學等單位的研究人員開發出全球首款異構融合類腦計算晶元。該晶元結合了類腦計算和基於計算機的機器學習,這種融合技術有望促進人工通用智能的研究和發展。
J. 新型神經網路晶元會對科技領域乃至整個世界產生什麼巨大影響
一、與傳統計算機的區別1946年美籍匈牙利科學家馮·諾依曼提出存儲程序原理,把程序本身當作數據來對待。此後的半個多世紀以來,計算機的發展取得了巨大的進步,但「馮·諾依曼架構」中信息存儲器和處理器的設計一直沿用至今,連接存儲器和處理器的信息傳遞通道仍然通過匯流排來實現。隨著處理的數據量海量地增長,匯流排有限的數據傳輸速率被稱為「馮·諾依曼瓶頸」——尤其是移動互聯網、社交網路、物聯網、雲計算、高通量測序等的興起,使得『馮·諾依曼瓶頸』日益突出,而計算機的自我糾錯能力缺失的局限性也已成為發展障礙。
結構上的缺陷也導致功能上的局限。例如,從效率上看,計算機運算的功耗較高——盡管人腦處理的信息量不比計算機少,但顯然而功耗低得多。為此,學習更多層的神經網路,讓計算機能夠更好地模擬人腦功能,成為上世紀後期以來研究的熱點。
在這些研究中,核心的研究是「馮·諾依曼架構」與「人腦架構」的本質結構區別——與計算機相比,人腦的信息存儲和處理,通過突觸這一基本單元來實現,因而沒有明顯的界限。正是人腦中的千萬億個突觸的可塑性——各種因素和各種條件經過一定的時間作用後引起的神經變化(可變性、可修飾性等),使得人腦的記憶和學習功能得以實現。
大腦有而計算機沒有的三個特性:低功耗(人腦的能耗僅約20瓦,而目前用來嘗試模擬人腦的超級計算機需要消耗數兆瓦的能量);容錯性(壞掉一個晶體管就能毀掉一塊微處理器,但是大腦的神經元每時每刻都在死亡);還有不需為其編製程序(大腦在與外界互動的同時也會進行學習和改變,而不是遵循預設演算法的固定路徑和分支運行。)
這段描述可以說是「電」腦的最終理想了吧。
註:最早的電腦也是模擬電路實現的,之後發展成現在的只有0、1的數字CPU。
今天的計算機用的都是所謂的馮諾依曼結構,在一個中央處理器和記憶晶元之間以線性計算序列來回傳輸數據。這種方式在處理數字和執行精確撰寫的程序時非常好用,但在處理圖片或聲音並理解它們的意義時效果不佳。
有件事很說明問題:2012年,谷歌展示了它的人工智慧軟體在未被告知貓是什麼東西的情況下,可以學會識別視頻中的貓,而完成這個任務用到了1.6萬台處理器。
要繼續改善這類處理器的性能,生產商得在其中配備更多更快的晶體管、硅存儲緩存和數據通路,但所有這些組件產生的熱量限制了晶元的運作速度,尤其在電力有限的移動設備中。這可能會阻礙人們開發出有效處理圖片、聲音和其他感官信息的設備,以及將其應用於面部識別、機器人,或者交通設備航運等任務中。
神經形態晶元嘗試在矽片中模仿人腦以大規模的平行方式處理信息:幾十億神經元和千萬億個突觸對視覺和聲音刺激物這類感官輸入做出反應。
作為對圖像、聲音等內容的反應,這些神經元也會改變它們相互間連接的方式,我們把這個過程叫做學習。神經形態晶元納入了受人腦啟發的「神經網路」模式,因此能做同樣的事。
人工智慧的頂尖思想家傑夫·霍金斯(Jeff Hawkins)說,在傳統處理器上用專門的軟體嘗試模擬人腦(谷歌在貓實驗中所做的),以此作為不斷提升的智能基礎,這太過低效了。
霍金斯創造了掌上電腦(Palm Pilot),後來又聯合創辦了Numenta公司,後者製造從人腦中獲得啟發的軟體。「你不可能只在軟體中建造它,」他說到人工智慧,「你必須在矽片中建造它。」
現有的計算機計算,程序的執行是一行一行執行的,而神經網路計算機則有所不同。
現行的人工智慧程式,基本上都是將大大小小的各種知識寫成一句一句的陳述句,再灌進系統之中。當輸入問題進去智能程式時,它就會搜尋本身的資料庫,再選擇出最佳或最近解。2011年時,IBM 有名的 Watson 智能電腦,便是使用這樣的技術,在美國的電視益智節目中打敗的人類的最強衛冕者。
(神經網路計算機)以這種非同步信號發送(因沒有能使其同步的中央時鍾而得名)處理數據的速度比同步信號發送更快,以為沒有時間浪費在等待時鍾發出信號上。非同步信號發送消耗的能量也更少,這樣便滿足了邁耶博士理想的計算機的第一個特點。如果有一個處理器壞了,系統會從另一路線繞過它,這樣便滿足了邁耶博士理想的計算機的第二個特點。正是由於為非同步信號發送編程並不容易,所以大多數計算機工程師都無視於此。然而其作為一種模仿大腦的方式堪稱完美。功耗方面:
硬體方面,近年來主要是通過對大型神經網路進行模擬,如 Google 的深度學習系統Google Brain,微軟的Adam等。但是這些網路需要大量傳統計算機的集群。比方說 Google Brain 就採用了 1000 台各帶 16 核處理器的計算機,這種架構盡管展現出了相當的能力,但是能耗依然巨大。而 IBM 則是在晶元上的模仿。4096 個內核,100 萬個「神經元」、2.56 億個「突觸」集成在直徑只有幾厘米的方寸(是 2011 年原型大小的 1/16)之間,而且能耗只有不到 70 毫瓦。
IBM 研究小組曾經利用做過 DARPA 的NeoVision2 Tower數據集做過演示。它能夠實時識別出用 30 幀每秒的正常速度拍攝自斯坦福大學胡佛塔的十字路口視頻中的人、自行車、公交車、卡車等,准確率達到了 80%。相比之下,一台筆記本編程完成同樣的任務用時要慢 100 倍,能耗卻是 IBM 晶元的 1 萬倍。
Ref: A million spiking-neuron integrated circuit with a scalable communication network and interface. Paul A. Merolla et al. Science 345, 668 (2014); DOI: 10.1126/science.1254642
因為需要擁有極多數據的Database 來做training以及需要極強大的計算能力來做prediction,現有的一些Deep learning如Andrew Ng的Google Brain、Apple的Siri等都需要連接網路到雲端的伺服器。
二、爭議:
雖然深度學習已經被應用到尖端科學研究及日常生活當中,而 Google 已經實際搭載在核心的搜尋功能之中。但其他知名的人工智慧實驗室,對於深度學習技術的反應並不一致。例如艾倫人工智慧中心的執行長 Oren Etzioni,就沒有考慮將深度學習納入當前開發中的人工智慧系統中。該機構目前的研究是以小學程度的科學知識為目標,希望能開發出光是看學校的教科書,就能夠輕松應付各類考試的智能程式。Oren Etzioni 以飛機為例,他表示,最成功的飛機設計都不是來自於模仿鳥的結構,所以腦神經的類比並無法保證人工智慧的實現,因此他們暫不考慮借用深度學習技術來開發這個系統。
但是從短期來看,情況也許並沒有那麼樂觀。
首先晶元的編程仍然是個大問題。晶元的編程要考慮選擇哪一個神經元來連接,以及神經元之間相互影響的程度。比方說,為了識別上述視頻中的汽車,編程人員首先要對晶元的模擬版進行必要的設置,然後再傳給實際的晶元。這種晶元需要顛覆以往傳統的編程思想,盡管 IBM 去年已經發布了一套工具,但是目前編程仍非常困難,IBM 團隊正在編制令該過程簡單一點的開發庫。(當然,如果我們回顧過去編程語言從匯編一路走來的歷史,這一點也許不會成為問題。)
其次,在部分專業人士看來,這種晶元的能力仍有待證實。
再者,真正的認知計算應該能從經驗中學習,尋找關聯,提出假設,記憶,並基於結果學習,而IBM 的演示里所有學習(training)都是在線下的馮諾依曼計算機上進行的。不過目前大多數的機器學習都是離線進行的,因為學習經常需要對演算法進行調整,而 IBM 的硬體並不具備調整的靈活性,不擅長做這件事情。
三、人造神經元工作原理及電路實現
人工神經網路
人工神經網路(artificial neural network,縮寫ANN),簡稱神經網路(neural network,縮寫NN),是一種模仿生物神經網路的結構和功能的數學模型或計算模型。
神經網路是一種運算模型,由大量的節點(或稱「神經元」,或「單元」)和之間相互聯接構成。每個節點代表一種特定的輸出函數,稱為激勵函數(activation function)。每兩個節點間的連接都代表一個對於通過該連接信號的加權值,稱之為權重(weight),這相當於人工神經網路的記憶。網路的輸出則依網路的連接方式,權重值和激勵函數的不同而不同。而網路自身通常都是對自然界某種演算法或者函數的逼近,也可能是對一種邏輯策略的表達。Ref:Wikipedia: 人工神經網路
電路原理
神經遞質的分泌反過來又是對動作電位刺激的反應。然而神經元在接收到這些神經遞質信號中的一個後便不會再繼續發出動作電位。當然,它們會逐漸累加至一個極限值。在神經元接受了一定數量的信號並超過極限值後----從根本上講是一個模擬進程----然後它們會發出一個動作電位,並自行重置。Spikey的人造神經元也是這么做的,當它們每次受到激發時都會在電容中累積電荷,直至達到限值,電容再進行放電。具體電路結構和分析之後有機會的話再更新。
現階段硬體的實現方式有數電(IBM、Qualcomm)、模電、數模混合(學界)、GPUs等等,還有各種不是基於硅半導體製程製作的神經元等的device方面的研究。
四、歷史
Neuromorphic engineering由老祖宗Carver Mead提出
卡福·米德是加州理工學院的一名工程師,被公認為神經形態計算機之父(當然還發明了「神經形態學」這個詞)
神經形態晶元的創意可以追溯到幾十年前。加州理工大學的退休教授、集成電路設計的傳奇人物卡弗·米德(Carver Mead)在1990年發表的一篇論文中首次提出了這個名稱。
這篇論文介紹了模擬晶元如何能夠模仿腦部神經元和突觸的電活動。所謂模擬晶元,其輸出是變化的,就像真實世界中發生的現象,這和數字晶元二進制、非開即關的性質不同。
後來這(大腦研究)成為我畢生的工作,我覺得我可以有所貢獻,我嘗試離開計算機行業而專注大腦研究。首先我去了MIT的人工智慧研究院,我想,我也想設計和製作聰明的機器,但我的想法是先研究大腦怎麼運作。而他們說,呃,你不需要這樣做,我們只需要計算機編程。而我說,不,你應該先研究大腦。他們說,呃,你錯了。而我說,不,你們錯了。最後我沒被錄取。但我真的有點失望,那時候年輕,但我再嘗試。幾年後再加州的Berkley,這次我嘗試去學習生物方面的研究。我開始攻讀生物物理博士課程。我在學習大腦了,而我想學理論。而他們說,不,你不可以學大腦的理論,這是不可以的,你不會拿到研究經費,而作為研究生,沒有經費是不可以的。我的天。
八卦:老師說neural network這個方向每20年火一次,之前有很長一段時間的沉寂期,甚至因為理論的不完善一度被認為是江湖術士的小把戲,申請研究經費都需要改課題名稱才能成功。(這段為小弟的道聽途說,請大家看過就忘。後來看相關的資料發現,這段歷史可能與2006年Geoffrey E. Hinton提出深度學習的概念這一革命性工作改變了之前的狀況有關。)
五、針對IBM這次的工作:
關於 SyNAPSE
美國國防部先進研究項目局的研究項目,由兩個大的group組成:IBM team和HRL Team。
Synapse在英文中是突觸的意思,而SyNAPSE是Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics的簡稱。
Cognitive computing: Neurosynaptic chips
IBM proces first working chips modeled on the human brain
另一個SyNAPSE項目是由IBM阿爾馬登實驗室(位於聖何塞)的達爾門德拉·穆德哈負責。與四所美國大學(哥倫比亞大學,康奈爾大學,加州大學默塞德分校以及威斯康辛-麥迪遜大學)合作,穆德哈博士及其團隊製造了一台神經形態學計算機的原型機,擁有256個「積分觸發式」神經元,之所以這么叫是因為這些神經元將自己的輸入累加(即積分)直至達到閾值,然後發出一個信號後再自行重置。它們在這一點上與Spikey中的神經元類似,但是電子方面的細節卻有所不同,因為它們是由一個數字儲存器而非許多電容來記錄輸入信號的。
Ref: A million spiking-neuron integrated circuit with a scalable communication network and interface. Paul A. Merolla et al. Science 345, 668 (2014); DOI: 10.1126/science.1254642