1. Einleitung - FG Mikroelektronik, TU Berlin

Kapitel 5 NTN/TNC-Modul
die eine Hälfte in ungeraden Zeitscheiben nur gelesen und erst in geraden Zeitscheiben
wieder beschrieben und die andere Hälfte eben umgekehrt. Aufgrund der Übersichtlichkeit
wird im Bild 5.2.2 der TNT-Speicher nur eine Hälfte (16k x 32) dargestellt, d. h. Bit14
wird ausgelassen und somit entfällt das Selektieren der einen oder anderen Hälfte. Bit13-9
der TNT-Speicher-Adresse entsprechen dem Stand eines Zählers, welcher die Target-
Population-Matrix (TPM) direkt adressiert. Dieser Zähler wird deshalb als TPM-Counter
genannt. Bit8-4 liefert der Population-Scanner (PopScan), der bitweise jene Zeile
überprüft, welche durch den TPM-Counter in der TPM adressiert wurde. Trifft der
Population-Scanner auf ein markiertes Bit, d. h. eine „1“, so wird entsprechend der
Position dieses Bits eine 5-Bit breite binäre Zahl ausgegeben. Die letzten 4 Bits (Bit3-0)
kommen von einem weiteren Zähler, der eine Zeilennummer von max. 16 Zeilen einer
Population generiert.
Die durch die TNT-Speicher-Adresse selektierte Zeile gelangt zunächst zu dem Neuron-
Scanner (NeuroScan), der die Zeile bitweise untersucht. Das Prinzip entspricht dem des
Population-Scanners (PopScan), d. h. der Neuron-Scanner liefert auch eine 5-Bit breite
binäre Zahl. Dieser 5-Bit (Bit4-0) breite Vektor bildet zusammen mit der 14-bit (Bit18-5)
breite Adresse des TNT-Speichers (wieder) die Neuronnummer. Die eben zusammengebildete
19-Bit-breite Neuronnummer, aktives Target-Neuron genannt, wird von der
TNT-Unit ausgegeben, gelangt dann zum System-Controller (SC) und danach zum
Topology-Modul (TP-Modul). Was mit dem ATN weiter geschehen wird, wurde bereits im
letzten Abschnitt (Neuron_to_Tag-Konvertierung) beschrieben.
An dieser Stelle ist es nun unschwer zu erkennen, welche Funktion die Target-
Population-Matrix (TPM) in der TNT-Unit hat. In diesem On-Chip-Speicher
(Registerblock) werden nämlich alle Populationen als „Tag“ markiert, wo Target-
Neuronen in der momentanen und letzten Zeitscheibe in den TNT-Speicher eingetragen
wurden. Diese Maßnahme führt dazu, dass das Auslesen der Target-Neuronen der letzten
Zeitscheibe nur dort, d. h. nur bei denjenigen Populationen, erfolgt, wo wirklich welche
markiert wurden. Die Anzahl der gesamten Auslese-Prozeduren verringert sich dadurch
erheblich und somit steigt die Performance des NTC/TNC-Moduls und dadurch auch die
des SPINN-Chips entsprechend.
Bei der SNT-Unit trägt die Source-Population-Matrix (SPM) zur Performance-
Steigerung bei, indem sie das Auslesen der Source-Neuronen (SN) im Auftrag vom TP-
Modul aus demselben Prinzip beschleunigt (Bild 5.2.2 unten). Außerdem bewirken SPM
und TPM einen erfreulichen Nebeneffekt dadurch, dass das zeitraubende Löschen der
einen oder anderen Hälfte des SNT-Speichers bzw. TNT-Speichers zu Beginn jeder
Zeitscheibe entfällt. Dasselbe Ergebnis erzielt man bloß durch das Löschen der im
SPINN-Chip: NTC/TNC-Modul 46