令人惊艳的天机芯

2019-08-03 08:51阅读：

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令人惊艳的天机芯

8月1日的《自然》杂志封面
这几天，科技界热议的一个话题，应该就是清华大学团队研发的类脑计算芯片“天机芯”于8月1日登上世界顶级学术杂志《自然》封面的事情了。这一消息一经公布，全世界的权威科技媒体，无一例外均把这一消息置顶头版头条。为何一款芯片能引起整个科技界的高度关注？
在《自然》杂志上刊登的这篇题为《面向人工通用智能的异构天机芯片架构》的论文介绍称，“天机芯”是一款新型人工智能芯片，结合了类脑计算和基于计算机科学的人工智能，是世界首款异构融合类脑芯片。
“天机芯”是清华大学教授施路平团队研发的类脑计算芯片，也是世界上第一个既可支持脉冲神经网络又可支持人工神经网路的人工智能芯片。《自然》报道称，发展人工通用智能主要有两个主要方向。一种基于神经科学，试图构建与大脑极为相似的回路。另一种基于计算机科学，让计算机运行机器学习算法。施路平和他的同事们展示的“天机芯”将两种方法集成到一个融合平台，而且这款“天机芯”（Tianjic）芯片无论是在性能上，还是工艺上，达到了一个颠覆性的高度！在

pan >3.8×3.8 mm²的区域内，指甲盖大小的芯片里，安装了含大约40,000个神经元和1000万个突触。28-nm芯片由156个统一功能核心（FCore）组成，还结合了人工神经网络和生物网络的基本构建模块- 轴突、突触、树突和体细胞块。另外，天机芯有多个高度可重构的功能性核，可以同时支持机器学习算法和现有类脑计算算法。

令人惊艳的天机芯

天机芯片单片（左）和5x5阵列扩展板（右）
研究人员用一个自动行驶自行车系统验证了这一融合芯片的处理能力。视频中，搭载该芯片的自动行驶自行车展示了自平衡、动态感知、目标探测、跟踪、自动避障、过障、语音理解、自主决策等功能。美国《纽约时报》评论道，配备了人工智能芯片后，这可能是最接近独立思考的自动行驶自行车。

令人惊艳的天机芯

自动躲避障碍物
美国《麻省理工科技评论》称，这款摇摇晃晃的自动行驶自行车可能看起来没什么大不了的，但它象征着中国在先进芯片设计方面日益增长的专业技能。报道称，天机芯也暗示了中国在提升自己的芯片设计能力方面取得的进展。尽管距离制造最先进的计算机芯片仍有差距，但中国研究人员证明，他们也可以制造出专业的人工智能芯片。
这也意味着，未来搭载了智能芯片的物品，将不再是纯粹的工具，而是一个能懂你心意、学你思维，模拟你大脑的机器人！像人脑一样学习：人工智能能够模拟人脑的运行机制，从数据中自发总结出规律，自动更新、自动改进、自动优化。
据《中国科学报》报道，2015年，第一代“天机芯”问世。论文共同第一作者、清华大学仪器科学与技术研究所副研究员裴京介绍，“第一代芯片的体积约为110纳米，只是个DEMO（小样）。”
经过不断改进设计，2017年团队研发了第二代“天机芯”芯片。第二代“天机芯”具有高速度、高性能、低功耗的特点，体积缩小至28纳米。相比于当前世界先进的IBM的TrueNorth芯片，其功能更全、灵活性和扩展性更好，密度提升20%，速度提高至少10倍，带宽提高至少100倍。
这是我国在芯片领域的一次巨大进步，同时在人工智能领域也已经实现了重量级的突破！真的可喜可贺。(pplong)

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