SNAVA: A Generic Threshold-Based-SNN Emulation Solution

Abstract

[ANGLÈS] Spiking Neural Networks has been the focus of research of the decade. It has been proved possible to mimic several mechanisms of the mammalian brain with SNN models. Several dedicated hardware, both analog and digital, have been built for SNN emulation in the past decade. In this work an existing SIMD processor architecture called Ubichip has been analyzed, bottlenecks have been identified and improvements have been proposed. A new vector processing Architecture called SNAVA has been proposed with features of virtualization and real-time parameter monitoring. It has been implemented on a Xilinx KC705 kit. A proof of concept application has also been developed and experimental results have been presented.

[CASTELLÀ] Las redes neuronales spiking ha sido el foco de la investigación de la década. Se ha demostrado que es posible imitar varios mecanismos del cerebro de los mamíferos con modelos de SNN. En la última década se han construido varios sistemas de emulación de SNNs hardware dedicados, tanto analógicos como digitales. En este trabajo se ha analizado una arquitectura de procesador SIMD existente llamado Ubichip, se han identificado los cuellos de botella y se han propuesto mejoras. Una nueva arquitectura de procesado vectorial llamado SNAVA ha sido propuesta con las características de la virtualización y monitorizacion de parámetros en tiempo real. Se ha implementado en un kit de Xilinx KC705. También se ha desarrollado Una prueba de concepto y se han presentado resultados experimentales.

[CATALÀ] Les xarxes neuronals de tipus spiking han estat focus de recerca de la dècada. S'ha demostrat que és possible imitar diversos mecanismes del cervell dels mamífers amb els models de SNN. A la darrera decada s'han construit diversos sistemes de hardware dedicat, tant analògiccs com digitals, per a l'emulació de SNN. En aquest treball s'ha analitzat una arquitectura de processador SIMD existent anomenada Ubichip, s'han identificat els colls d'ampolla i s'han proposat millores. S'ha proposat una nova arquitectura vectorial de processament anomenada SNAVA amb les característiques de virtualització i monitoratge de paràmetres en temps real. S'ha implementat en un kit de Xilinx KC705. També s'ha desenvolupat una prova de concepte i s'han presentat resultats experimentals.