中國新型類腦計算芯片首登《自然》封面

清華大學施路平團隊近日發布研究成果——類腦計算芯片“天機芯”。該芯片是世界首款異構融合類腦芯片，也是世界上第一個既可支持脈沖神經網絡又可支持人工神經網路的人工智能芯片。目前，該成果已在《自然》雜志作為封面文章發表，實現了中國在芯片和人工智能兩大領域《自然》論文零的突破。

據介紹，當前，人工智能芯片代表性工作可概括為兩個主流方向：深度學習加速器 (支持人工神經網絡)和類腦芯片(主要支持脈沖神經網絡)。由于算法和模型的差別，當前人工智能芯片均只支持人工神經網絡或者脈沖神經網絡，難以發揮計算機和神經科學兩個領域的交叉優勢。天機芯片則通過資源復用，只需百分之三的額外面積開銷即可同時運行計算機科學和神經科學導向的絕大多數神經網絡模型，支持異構網絡的混合建模，形成時空域協調調度系統，發揮它們各自的優勢，既能降低能耗，提高速度，又能保持高準確度。

2015年，施路平團隊設計出第一代“天機芯”，經不斷改進設計，2017年第二代“天機芯”問世。相比于當前世界先進的IBM的TrueNorth芯片，2017年流片成功的第二代“天機芯”密度提升20%，速度提高至少10倍，帶寬提高至少100倍，靈活性和擴展性更好。

施路平介紹，早在2012年，清華大學就瞄準未來人工智能發展的前沿，通過人才引進布局類腦計算。2014年清華大學依托精儀系成立了聯合了七個院系的類腦計算研究中心，施路平為類腦計算研究中心主任。基于自主研發的天機芯片，類腦計算中心還研制出第一代類腦計算軟件工具鏈，可支持從機器學習編程平臺到“天機芯”的自動映射和編譯，開發出第一代類腦計算系統，并利用類腦自動行駛自行車建立一個異構可擴展人工通用智能開發演示平臺，利用一塊天機芯片展示了自行車的自平衡、動態感知、目標探測、跟蹤、自動避障、過障、語音理解、自主決策等功能。

人民日報客戶端趙婀娜、胡婷