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來源： 中國科學(xué)報 作者：崔雪芹 近日，浙江大學(xué)聯(lián)合之江實驗室，共同研制成功了我國首臺基于自主知識產(chǎn)權(quán)類腦芯片的類腦計算機。 這臺類腦計算機包含792顆浙江大學(xué)研制的達爾文2代類腦芯片，支持1.2億脈沖神經(jīng)元、近千億神經(jīng)突觸，與小鼠大腦神經(jīng)元數(shù)量規(guī)模相當(dāng)，典型運行功耗只需要350~500瓦，同時它也是目前國際上神經(jīng)元規(guī)模最大的類腦計算機。 與此同時，團隊還研制了專門面向類腦計算機的操作系統(tǒng)——達爾文類腦操作系統(tǒng)，實現(xiàn)對類腦計算機硬件資源的有效管理與調(diào)度，支撐類腦計算機的運行與應(yīng)用。 近年來，浙江大學(xué)聚焦人類智能與機器智能等核心領(lǐng)域，實施了簡稱為“雙腦計劃”的腦科學(xué)與人工智能會聚研究計劃，希望借鑒腦的結(jié)構(gòu)模型和功能機制，將腦科學(xué)的前沿成果應(yīng)用到人工智能等研究領(lǐng)域，建立引領(lǐng)未來的新型計算機體系結(jié)構(gòu)。 這次的成果是將792顆我國自主知識產(chǎn)權(quán)的達爾文2代類腦計算芯片集成在3臺1.6米高的標準服務(wù)器機箱中，形成了一臺強大的機架式類腦計算機。 項目研究骨干馬德說，大腦神經(jīng)元的工作機理是鉀離子鈉離子的流入流出導(dǎo)致細胞膜電壓變化，從而傳遞信息，“可以簡單理解為，一個神經(jīng)元接受輸入脈沖，導(dǎo)致細胞體的膜電壓升高，當(dāng)膜電壓達到特定閾值時，會發(fā)出一個輸出脈沖到軸突，并通過突觸傳遞到后續(xù)神經(jīng)元從而改變其膜電壓，實現(xiàn)信息的傳遞。” 類腦芯片的工作原理就類似于生物的神經(jīng)元行為，通過脈沖傳遞信號，這樣就能實現(xiàn)高度并行，效率提升。 此外，科研人員專門研發(fā)了一個面向類腦計算機的達爾文類腦操作系統(tǒng)，實現(xiàn)了對異構(gòu)計算資源的統(tǒng)一調(diào)度和管理，為大規(guī)模脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算任務(wù)提供運行和服務(wù)平臺。 目前達爾文類腦操作系統(tǒng)的功能任務(wù)切換時間達微秒級，可支持億級類腦硬件資源管理。 科學(xué)家們表示，隨著達爾文芯片及其他硬件的不斷迭代升級，體積縮小指日可待。未來類腦計算機或?qū)⒅踩胧謾C、機器人，產(chǎn)生新的智能服務(wù)體驗。 |
