Pesquisadores desenvolvem neurônios artificiais com apenas dois transistores

Cientistas descobriram uma forma de imitar o funcionamento de neurônios biológicos utilizando apenas dois transistores, o que pode levar à criação de processadores mais compactos e eficientes para IA. A inovação reduz o consumo de energia e os custos na construção de redes neurais em hardware, mantendo a compatibilidade com a tecnologia atual de semicondutores.

O avanço se baseia no efeito punch-through, normalmente considerado um problema nos processadores de silício. Esse fenômeno ocorre quando cargas elétricas acumuladas permitem a passagem de corrente mesmo quando um transistor deveria estar desligado. Em vez de evitá-lo, os pesquisadores exploraram esse comportamento para simular os pulsos elétricos dos neurônios biológicos.

Os testes demonstraram que, ao ajustar a voltagem do transistor para deixá-lo próximo ao modo punch-through, era possível controlar sua ativação e desativação. Isso permitiu que o dispositivo funcionasse como uma sinapse artificial, armazenando pesos ajustáveis para redes neurais, e como um neurônio artificial, gerando pulsos elétricos com intensidades variadas. A amplitude desses pulsos chegou a variar até mil vezes e manteve estabilidade por mais de dez milhões de ciclos de clock.

A principal vantagem dessa abordagem é que ela utiliza a tecnologia padrão de fabricação de chips (CMOS), eliminando a necessidade de desenvolver novos processos industriais. Além disso, cada neurônio artificial requer apenas dois transistores, enquanto a memória SRAM, usada em redes neurais convencionais, exige pelo menos seis. Isso resulta em menor consumo de energia e maior eficiência.