神經(jīng)擬態(tài)類腦計算機(jī)“悟空”問世

科學(xué)導(dǎo)報訊 8月2日，浙江大學(xué)腦機(jī)智能全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)布新一代神經(jīng)擬態(tài)類腦計算機(jī)——Darwin Monkey（以下簡稱“悟空”）。這是國際上首臺神經(jīng)元規(guī)模超過20億的基于專用神經(jīng)擬態(tài)芯片的類腦計算機(jī)。“悟空”支持的脈沖神經(jīng)元規(guī)模超過20億，神經(jīng)突觸超過千億，其神經(jīng)元數(shù)量已接近獼猴大腦規(guī)模，在典型運(yùn)行狀態(tài)下功耗約為2000瓦。

人類大腦是一部極其高效的“計算機(jī)”。類腦計算是將生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作機(jī)理應(yīng)用于計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計中，構(gòu)建像大腦一樣的低功耗、高并行、高效率、智能化的計算系統(tǒng)。此前，國際上規(guī)模最大的神經(jīng)擬態(tài)類腦計算機(jī)是Intel在2024年4月發(fā)布的Hala Point系統(tǒng)，其神經(jīng)元規(guī)模為11.5億。

“悟空”搭載了960顆該實(shí)驗(yàn)室自研的達(dá)爾文3代類腦計算芯片，整體由15臺刀片式神經(jīng)擬態(tài)類腦服務(wù)器組成。該芯片由浙江大學(xué)牽頭、聯(lián)合之江實(shí)驗(yàn)室于2023年初研制成功，單顆芯片支持超過235萬脈沖神經(jīng)元與億級神經(jīng)突觸，并支持類腦計算專用指令集和神經(jīng)擬態(tài)在線學(xué)習(xí)機(jī)制。

在類腦計算芯片的基礎(chǔ)上，科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過兩年多的攻關(guān)，研制出超大規(guī)模的類腦計算機(jī)“悟空”，并開發(fā)出新一代達(dá)爾文類腦操作系統(tǒng)。團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、浙江大學(xué)腦機(jī)智能全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任潘綱教授介紹，團(tuán)隊(duì)在“悟空”上部署了多項(xiàng)智能應(yīng)用驗(yàn)證，能夠運(yùn)行DeepSeek類腦大模型完成邏輯推理、內(nèi)容生成和數(shù)學(xué)求解等智能任務(wù)，還能夠模擬包括秀麗線蟲、斑馬魚、小鼠以及獼猴等不同神經(jīng)元規(guī)模的動物大腦。

“‘悟空’大規(guī)模、高并行、低功耗等特點(diǎn)，將為現(xiàn)有的計算場景提供新的計算范式。”潘綱介紹，它能為人工智能發(fā)展提供新的算力基座，可作為神經(jīng)科學(xué)家研究腦的仿真工具，提供新的實(shí)驗(yàn)手段探索大腦工作機(jī)理，減少真實(shí)的生物實(shí)驗(yàn)。此外，人類的推理能力和效率遠(yuǎn)超當(dāng)前人工智能，“悟空”計算機(jī)仿腦的工作機(jī)制和超越人腦的運(yùn)算速度，將為未來類腦AI的研究提供強(qiáng)大的支持。