П.В. Филимонов
Московский физико-технический институт
Клеточные нейронные сети (КНС) применяются во многих приложениях, связанных с обработкой одномерных и двумерных сигналов и с решением уравнений в частных производных. Традиционные процессоры плохо справляются с объемом вычислений, нужных для программного моделирования КНС, поэтому требуется аппаратная реализация таких сетей. Среди возможных способов физической реализации:
- аналоговые нейрочипы (НЧ),
- комбинированные аналого-цифровые НЧ,
- ПЛИС,
- заказные НЧ
были выбраны ПЛИС как наиболее гибкое и дешевое решение. Разработана прошивка для ПЛИС семейства Virtex-E фирмы XILINX с емкостью 400 тыс. эквивалентных вентилей, состоящая из 16 восьмивходовых восьмибитных нейронов и схем подачи данных и весовых коэффициентов.
По результатам моделирования время счета от входов до выходов составляет 10 тактов при тактовой частоте 80 МГц. Это составляет 1 млрд. операций умножения в секунду, что недостижимо для современных процессоров. Кроме этого, ПЛИС можно каскадировать и, таким образом, повышать производительность системы.
