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一部の実験的なチップは脳を模倣するよう設計され、電力を節約するため必要なときだけ発火する人工の「ニューロン」と「シナプス」を使います。
ニューロモーフィックチップは、脳そのものの構造を模倣するように作られている。従来のプロセッサのように一定のクロックに合わせて絶えず信号を送るのではなく、人工ニューロンと人工シナプスが短い電気的なスパイクを通じて情報をやり取りする。これらの人工ニューロンは信号を伝える必要があるときにだけ発火して電力を消費するため、必要の有無にかかわらずすべての回路を毎クロック動かす標準的なハードウェアに比べ、特定の用途では格段に高いエネルギー効率を実現できる。
量子チップは脳を模した発火回路ではなく、量子状態に情報を符号化するというまったく異なる物理原理に基づいている。グラフィックチップは画像描画の並列計算に最適化されたものであり、神経の発火パターンを模倣するためのものではない。
ニューロモーフィックチップを支える重要な構造上の発想は、記憶と計算を同じ物理的な場所に統合することだ。これは脳のニューロンが情報を蓄積と処理を一体で行う仕組みを反映しており、通常のコンピュータがデータを別々のユニット間でやり取りする際に払うエネルギーコストを回避できる。
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