L’informatique neuromorphique est le domaine des ordinateurs qui cherchent à fonctionner comme le cerveau humain. C’est difficile, mais les premiers résultats qui reposent sur la nouvelle technologie des memtransistors prédisent une nouvelle ère de calcul puissant.

L’informatique neuromorphique se donne pour objectif de faire fonctionner un ordinateur comme le cerveau humain, dans le but bien évidemment d’imiter celui-ci, ce qui est encore loin d’être le cas.

En effet, l’un des principes élémentaires du neuromorphique est de reproduire le modèle de fonctionnement du cerveau, à savoir que pour chaque neurone du cerveau il y a un millier de synapses. Notre architecture interne permet ainsi de multiplier les signaux, c’est le secret de la performance de notre intelligence.

nerve cells

Le résultat chez l’humain est étonnant : notre cerveau affiche une faible puissance par rapport à l’ordinateur, par contre il est capable de faire des dizaines de milliers de connexions pour transmettre un message entre des neurones.

Les chercheurs pour lesquels le cerveau humain est un exemple souhaitent imiter le modèle de nos neurones. Mais ils se heurtent à une difficulté majeure : un transistor n’a qu’une seule borne. Il se révèle donc difficile de déployer une architecture qui nous ressemble.

Memtransistor : process et mémorisation en simultané

Dans une publication sur Nature, des chercheurs de l’Université Northwestern ont révélé la création des memtransistors, des dispositifs qui combinent des memristors (deux mémoires non-volatiles basées sur la commutation de résistance) avec des transistors. Le memtransistor associe à la fois le stockage de mémoire et le traitement de l'information.

Le memtransistor combine la non-volatilité d'un memristor à deux bornes avec l'accordabilité de grille d'un transistor à trois bornes. Il offre de grands rapports de commutation marche/arrêt avec une endurance cyclique élevée et une rétention d'états à long terme. Sa conception prend ainsi en charge des terminaux supplémentaires, qui imitent les multiples synapses dans les neurones.

memtransistor-1

Le memtransistor repose sur la polycrystalline 2D MoS2

La caractéristique principale des memtransistors est que les terminaux multiples imitent les multiples synapses dans les neurones. Des attributs uniques qui sont susceptibles de présenter une gamme de nouvelles opportunités pour la mémoire non volatile et l'informatique neuromorphique.

Il reste aux chercheurs à permettre la fabrication de memtransistors plus petits et plus rapides, qui devraient posséder des tensions de fonctionnement plus faibles et un calcul neuromorphique plus efficace. Ainsi qu’à explorer l'intégration de memtransistors dans des circuits plus complexes qui conviennent à la mémoire non volatile et aux architectures neuromorphiques avancées. Un niveau de développement qui permettra peut-être d’affirmer demain qu’un ordinateur fonctionne comme un cerveau humain...

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