IBM在2013年11月28日于日本川崎市舉行的“NANOBICSYMPOSIUM·新川崎·由創造之林誕生的未來”上，展出了再現人腦構造的半導體“SyNAPSE（SystemsofNeuromorphicAdaptivePlasticScalableElectronics，神經性自適應塑料可微縮電子系統）芯片”的試制樣品。SyNAPSE芯片可對生物學傳感器產生反應，模仿并擴展對來自多種信息源的大量數據同時實施分析的人腦能力，發揮相關平臺的作用。IBM表示，此次是SyNAPSE芯片首次在日本展出。

SyNAPSE芯片為硅芯片，其架構是從人腦的功能、省電性及緊湊性獲得的靈感。人腦由承擔運算功能的神經元（神經細胞）、神經元間的接合部（突觸）以及連接各神經元的神經軸索構成。IBM為了用半導體再現人腦，用處理器實現了神經元，用存儲器實現了突觸，用布線實現了神經軸索。此次展示的SyNAPSE芯片集成了256個神經元、1024條神經軸索及256k個突觸。該芯片由3.8×106個晶體管構成，利用45nmSOI工藝制造，芯片面積為4.2mm2。其中，神經元部分的面積為0.9mm2，軸索部分的面積為0.7mm2，突觸部分的面積為1.0mm2。

目前的計算機系統都是按照定義好的程序實施串行處理，是幾十年前設計出來的。這些計算機系統擅長串行編程后的高級及精確處理，但用于實時處理現實社會所產生的帶有噪聲的模擬大數據時，在功耗等方面受到很大限制。相比之下，容積約為2L的人腦雖然功耗只有約20W，運轉較慢，但在根據認識、解釋及圖形來行動的作業方面表現更為出色。