计算机工程

作者：李康, 张鲁飞, 张新伟, 郁龚健, 刘家航, 吴东, 柴志雷

单位：1. 江南大学 物联网工程学院, 江苏 无锡 214122;2. 数学工程与先进计算国家重点实验室, 江苏 无锡 214215

关键词：类脑计算系统,脉冲神经网络仿真器,现场可编程逻辑门阵列集群,硬件实现,皮质层视觉仿真模型

基金：国家自然科学基金（61972180）；数学工程与先进计算国家重点实验室开放基金（2018A04）。

针对类脑计算系统中NEST脉冲神经网络仿真器运行速度慢和功耗高的问题，设计一种基于现场可编程逻辑门阵列（FPGA）集群的NEST脉冲神经网络仿真器。在改进NEST仿真器结构的基础上，提出漏电流整合放电神经元计算模块的流水线并行架构，实现支持双核双线程和多节点多进程的FPGA集群设计。在皮质层视觉仿真模型上的实验结果表明，与基于Xeon E5-2620和ARM A9平台的NEST仿真器相比，基于FPGA集群的NEST仿真器计算能效和速度分别提升43.93倍、23.54倍和12.36倍、208倍，能为大规模类脑计算系统实现提供技术支持。

来源：2020年第10期

《计算机工程》期刊编辑部

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