神经拟态计算

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大脑一样低功耗、高并行、高效率!国际首台,研制成功
观察者网· 2025-08-02 21:18
类脑计算机"悟空"发布 - 浙江大学脑机智能全国重点实验室发布新一代神经拟态类脑计算机"悟空",神经元规模超过20亿,基于专用神经拟态芯片,标志我国在该领域达到国际先进水平 [3] - "悟空"由15台刀片式神经拟态类脑服务器组成,每台集成64颗达尔文3代类脑计算芯片,单颗支持235万脉冲神经元与亿级神经突触 [4] - 该系统神经元数量接近猕猴大脑规模,典型运行功耗约2000瓦,是团队继2020年亿级神经元类脑计算机"米奇"后的又一突破 [7] 核心技术突破 - 团队利用2.5D先进封装技术研制晶圆级超集成类脑计算芯片DarwinWafer,基于12寸晶圆集成64颗芯片裸片,实现导线微纳尺度互连优化 [7] - 关键技术突破包括:大规模神经元系统互连架构、自适应时间步控制方法、国产晶圆基板工艺、分层系统资源管理框架 [10] - 团队研制新一代达尔文类脑操作系统,通过负载感知调度算法与动态时间片划分机制,实现神经拟态任务高效并发调度 [10] 应用场景 - 已成功部署DeepSeek类脑大模型,完成逻辑推理、内容生成和数学求解等任务 [13] - 初步模拟秀丽线虫、斑马鱼、小鼠及猕猴等不同神经元规模的动物大脑,为脑科学研究提供新手段 [13] - 系统特点包括大规模、高并行、低功耗,将为AI发展提供新算力基座,助力脑科学研究,推动通用人工智能发展 [15] 行业影响 - 类脑计算系统可解决现有深度网络及大模型高能耗问题,无人监督在线学习机制将带来革命性进步 [15] - 作为脑模拟天然平台,"悟空"能减少真实生物实验,帮助神经科学家探索大脑工作机理 [15] - 仿脑工作机制和超越人脑的运算速度,将为未来类脑AI研究提供强大支持 [15]
类脑计算,进入边缘AI
36氪· 2025-05-29 11:51
神经拟态计算技术发展 - 神经拟态计算通过模拟人脑神经元结构突破冯·诺依曼架构的存储墙和功耗墙限制,能效比传统方案提升1000倍[1] - IBM类脑芯片NorthPole对比Nvidia H100 GPU能效提高5倍[1] - 技术路线分为数字CMOS型(易产业化)、数模混合CMOS型(Polyn方案)和忆阻器型(未来5-10年商业化)[19][20] 商业化进展 - Innatera推出首款商用类脑MCU Pulsar,延迟降低100倍,能耗比传统AI处理器低500倍[2] - Polyn首款神经拟态模拟芯片NASP流片,推理功耗低于100μW,数据压缩比达1000倍[5][6] - 弗劳恩霍夫IIS发布SENNA芯片,响应时间20纳秒,芯片面积小于11mm²[12][14] 技术实现细节 - Pulsar集成384KB SRAM,支持SNN/CNN异构计算,工作温度范围-40℃~125℃[4] - NASP采用模拟电路直接处理传感器数据,无需ADC模数转换[7] - SENNA通过事件驱动型尖峰神经元实现异步计算,支持动态重编程[14][15] 行业生态与国内发展 - 英特尔Loihi、IBM TrueNorth等国际厂商已展示边缘应用潜力[23] - 国内清华大学天机芯、浙江大学达尔文芯片为代表,灵汐科技等初创公司获多轮融资[21][22] - 行业合作案例:Polyn与英飞凌开发轮胎监测传感器,集成振动信号预处理功能[11] 应用场景 - 耳机/可穿戴设备(NASP芯片)、电机控制(SENNA芯片)、预测性维护等低功耗场景[6][12] - 医疗健康领域因数据压缩特性增强隐私保护[6] - 通信系统优化数据传输效率(SENNA芯片)[12]