بهبود عملکرد و کارائی یک پیاده سازی نورونی در سطح رفتاری - ترانزیستوری با تأکید بر کاهش مصرف توان و ابعاد

تاکنون مدل های نورونی گوناگونی برای بازتولید دینامیک های غیرخطی بیولوژیکی ارائه شده است، که مدل ایژیکویچ یکی از بهترین آنها از لحاظ پیچیدگی و صحت در الگوهای تولیدی و نیز از لحاظ مساحت می باشد. نورون سیلیکونی یک مدار vlsi مبتنی بر ترانزیستور فشرده است که می تواند انواع مدل های نورونی را پیاده سازی نماید. جهت این کار دو راهبُرد وجود دارد که مُد جریان به لحاظ توان و ابعاد پائین تر بهینه تر می باشد. در این مقاله ما یک مدار بسیار کم توان و ابعاد پائین برای مدل ایژیکویچ را بر پایه ی انتگراتورهای لگاریتمی ارائه کرده ایم. در مدار ارائه شده، با استفاده از کاهش خازن و سپس جریان های بایاس، مساحت و توان استاتیک به میزان قابل ملاحظه ای کاهش یافته است. بعلاوه، با کاهش سوئینگ ولتاژی مدار مقایسه کننده، توان دینامیک پائینی بدست آمده است. همچنین، یک راهکار عملی بهینه برای قسمت تشخیص پیک جریان با استفاده از یک ترانزیستور ایجادکننده ی مقاومتی بزرگ معرفی شده است. راهکار دوم جهت عملیاتی تر کردن مدار، استفاده از مدار تولید ولتاژ مرجع است. لازم به ذکر است که تمام ترانزیستورهای مدار در ناحیه زیر آستانه قرار دارند. شبیه سازی این مدار با استفاده از تکنولوژی 180nm است. مطابق با نتایج بدست آمده، توان و مساحت، بترتیب، از 1.65nw و 1100?m2 به 650pw و 180?m2 بهبود یافته است و 12 الگو از نورون های کورتیکال نیز تنها با 3 پارامتر تنظیم بازتولید شده است.