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发布日期：2024-08-26 作者：开博
BrainChip公司推出的Akida神经形态芯片。图片来历：BrainChip公司官网
现代计较机对电力的需求正在以惊人速度增加，很多科技公司正尽力开辟更节能的硬件。可是，人们可否构建一种全新架构的计较机，从而在节能方面实现质的奔腾？
一些公司给出了必定的谜底。他们正在操纵神经神志计较手艺，制造像年夜脑一样思虑的计较机，即“类脑计较机”。这类立异手艺旨在模拟人类年夜脑处置信息的体例，也许会在人工智能（AI）、机械人等多个范畴掀起一场革命。
人脑或是计较机最终形态
人脑以极低的能耗运行，却能完成复杂多样的使命。据美国本日物理网站报导，人脑运行的功率约为12—20瓦，占人体代谢率的20%；比拟之下，有些台式电脑的功率约为175瓦，英伟达H100等尖端AI加快器的功率更是高达300—700瓦。
在神经形态计较中，电子装备模拟神经元和突触，并以一种近似在年夜脑收集的体例彼此毗连。
神经形态计较机在设计上的一些根基特征，使其与传统计较机区分开来。起首，神经形态计较机没有零丁的内存和处置单位，这些使命可以在芯片上每一个神经元的位置一路履行，所以不需要在内存和处置器之间传输数据，削减了能源耗损并加速了处置速度。
其次，在传统计较中，系统的每一个部门始终处在开启状况，并可以与任何其他部门进行通讯；而神经形态系统中摹拟的神经元和突触只有在需要时才被激活，从而节流了能源。
另外，现代计较机是数字化的，利用1或0来暗示数据；而年夜脑中的电旌旗灯号其实不简单地由0和1构成，神经形态计较机也能摹拟年夜脑这一点。
硬件与软件是两重支柱
神经形态计较依靠在两个根基手艺支柱：硬件和软件。
在硬件方面，科学家正在开辟特定的神经形态芯片。例如，英特尔公司2021年发布的原型神经形态芯片Loihi 2。这款芯单方面积为31mm2，其处置器最多可封装100万小我工神经元。
本年4月，英特尔公布打造出全球最年夜的神经拟态系统Hala Point，旨在撑持将来类脑AI研究。该系统就是基在Loihi 2处置器构建的，具有多达11.5亿个神经元和1280亿个突触，速度最高可达人脑的200倍。英特尔称，Hala Point的神经元容量年夜致相当在猫头鹰的年夜脑，是迄今为止世界上最年夜的神经形态计较机。
除英特尔，IBM公司也在客岁推出了其最新的类脑芯片原型“北极”（NorthPole）。这款芯片是之前“真北”（TrueNorth）芯片的进级版，测试显示，它比市场上的其他芯片更节能、更节流空间、速度更快。今朝，研究团队正致力在将这些芯片组合成更年夜范围的系统。
另外，范围较小的神经形态公司，如AustraliaAI芯片制造商BrainChip、中国AI芯片草创公司SynSense和荷兰神经形态处置器公司Innatera也在这一范畴积极投入研发。
在软件方面，正在开辟的算法和计较模子都在模拟年夜脑的进修和信息处置体例，例如人工神经收集和深度进修。
贸易利用前景乐不雅
据英国广播公司报导，神经形态计较机的将来贸易利用首要分为两年夜范畴：一是为AI利用法式供给更节能、更高机能的平台，包罗图象和视频阐发、语音辨认和为ChatGPT等聊天机械人供给动力的年夜型说话模子；二是“边沿计较”，即在联网装备上及时处置数据，主动驾驶汽车、机械人、手机、可穿着手艺等都可经由过程“边沿计较”利用极年夜提高效力。
但是，手艺挑战仍然存在。神经形态计较成长的首要障碍之一在在软件的开辟，以顺应这些怪异硬件的运行需求。虽然硬件已逐步成熟，但若何以全新的开博体育编程体例激活其潜力，还是亟待解决的问题。另外，本钱也是一年夜挑战。不管是硅基仍是其他材料，制造全新的神经形态芯片都需要昂扬的本钱投入。
本年5月，德国科技公司SpiNNcloud Systems公布，他们正在开辟一款名为SpiNNaker2的神经形态超等计较机，能摹拟最少100亿个神经元，并打算将其贸易化。这款基在人脑道理的夹杂AI高效能电脑系统，无疑为神经形态计较范畴注入了新活力。
英国伦敦年夜学学院神经形态研究专家托尼 肯扬暗示：“固然还没有一个‘杀手锏级别’的利用，但神经形态计较将在很多范畴显著提高能源效力和机能。跟着这项手艺逐步成熟，我们将看到它的普遍利用。”
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