半导体的人体“嵌入”技术（图）

　　对于已经开辟出多种用途的半导体技术来说，尚未开拓的应用领域之一就是人体。可模仿大脑活动进行灵活的运算处理，或者由芯片刺激神经以抑制疾病的发作——这类与人体相关的技术开发越来越活跃。

　　在2012年12月的“IEDM（International ElectronDevices Meeting）2012”上，三家研究机构相继发布了通过CMOS电路和可变电阻式存储器（ReRAM），再现由神经细胞（Neuron，神经元）和突触（Synapse）构成的神经通路的成果。这是一次利用固体元件实现像大脑一样具有学习功能，可根据输入信息灵活改变构造的运算电路的尝试。

▲ 通过固体元件制作神经元和突触
“IEDM 2012”上不断出现通过CMOS电路实现神经通路中神经元功能的成果，以及通过ReRAM存储元件实现突触功能的成果。（图：（a）由本刊根据斯坦福大学等的资料制作，（b）由本刊根据韩国光州科学技术学院等的资料制作）

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　　ReRAM存储元件具有电阻值根据加载电压逐渐变化的性质。该性质类似于决定信息存储强度的突触结合强度，随着在突触间交换的信号转导量而发生变化的现象。也就是说，如果将ReRAM存储元件当做突触的话，可以与起到神经元作用的CMOS电路组合使用，制作出拥有学习功能的运算电路。韩国光州科学技术学院（Gwangju Institute of Science and Technology）等研发小组根据这个思路，开发出了可通过学习进行图案识别的半导体电路。

　　在将于2013年2月举行的“ISSCC（International Solid-State Circuits Conference）2013”上，台湾研发小组将发布可实时检测癫痫的发作情况并刺激神经，从而抑制癫痫发作的SoC（System on a Chip）。芯片面积不到14mm2，支持无线供电，可嵌入体内使用。（记者：大下 淳一，《日经电子》）

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作者：tee