Tümleştirmeye Uygun Nöromorfik Devre Tasarımı

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Mühendislik Fakültesi, Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ÖMER FARUK TOZLU

Danışman: Fırat Kaçar

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Beyin ve sinir sistemi, çok düşük güç tüketmesine rağmen inanılmaz hız ve başarıyla çok karmaşık işlemler gerçekleştirebildiği için araştırmacıların ilgisini her dönem cezbetmiştir. Araştırmacılar beyni milyonlarca nörondan oluşan bir model olarak ele almış ve fiziksel olarak da modelleyebilmek amacıyla elektronik nöronlar üzerine çalışmalar yürütmüştür. Geliştirilen çok sayıdaki nöron modeli, sinir bilimi alanında kapsamlı araştırmalar yapabilmek, nöron temelli (nöromorfik) hesaplamalar gerçekleştirebilmek için büyük bir temel oluşturmuştur. Bu tez çalışmasında, tümleştirmeye uygun nöromorfik mantık kapıları ve kombinasyonel mantık devreleri tasarlanmış ve SPICE programında TSMC 0.18 µm CMOS parametreleri kullanılarak sayısal benzetimleri yapılmıştır. Kombinasyonel mantık devreleri, önerilen nöron temelli mantık kapılarıyla gerçekleştirilmiştir. Kullanılan memristör temelli nöron devresi, literatürdeki diğer modellerle kıyaslanmış, avantajları ve dezavantajları ayrıntılı olarak incelenmiştir. Sonuç olarak, önerilen nöron temelli mantık kapılarının düşük güç tüketimine sahip, biyolojik benzerliği yüksek, tümleştirmeye uygun ve az sayıda ayrık devre elemanı ile gerçekleştirilebilir tasarımlar olduğu elde edilmiştir.