脳の仕組みを模したAI半導体開発へ　消費電力100分の1目指す　TDK、東北大など

公開 2024年10月04日 17時33分

[ITmedia]

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　電子部品メーカーのTDKは10月2日、東北大学と仏原子力・代替エネルギー庁（CEA）と協力し、脳の仕組みを模したAI半導体を開発すると発表した。同社は、省電力で動作する半導体部品「スピンメモリスタ」の開発に成功。これを活用し、同性能の演算能力を持つGPUに比べ、消費電力を100分の1に低減するAI半導体の開発を目指す。

TDK、脳の仕組みを模したAI半導体開発へ

　TDKによると、近年のAIの発展に伴い、ネットワーク上やデータセンターでは電力消費が爆発的に増加。「人間の脳はおよそ20Wで動いており、現在使われているデジタルAI計算と比較し、より複雑な判断を行うことができる超低消費エネルギーデバイスといえる」（同社）とし、脳のシナプスとニューロンを電気的に模倣したAI半導体「ニューロモルフィックデバイス」の開発に着手するという。

　スピンメモリスタは、ニューロモルフィックデバイスの一部として、脳の神経の接続部であるシナプスを模倣する。脳と同様にデータをアナログで記録するため、0か1をデジタル記録する従来の記録素子に対し、省電力で複雑な演算処理を実現。これまでのメモリスタでは、抵抗の経時変化や正確なデータの書き込み、データを保持するための制御において課題があったが、スピンメモリスタはこれらを解決し、安定した動作ができるという

　同社は、CEAと協力しデモンストレーションも実施した。スピンメモリスタを搭載したAI回路で、音楽とスピーチ、ノイズの3種類の音声を分離できるか実験したところ、リアルタイムで学習しながら音声を分離することに成功。スピンメモリスタがニューロモルフィックデバイスの一部として機能することが確認できたとし、東北大学とCEAとの産学官の国際連携で開発を進めるとしている。