零的突破！中國新型類腦計算晶片首登《自然》封面

清華大學施路平團隊近日發佈研究成果——類腦計算晶片“天機芯”。該晶片是世界首款異構融合類腦晶片，也是世界上第一個既可支援脈衝神經網路又可支援人工神經網路的人工智慧晶片。目前，該成果已在《自然》雜誌作為封面文章發表，實現了中國在晶片和人工智慧兩大領域《自然》論文零的突破。

據介紹，當前，人工智慧晶片代表性工作可概括為兩個主流方向：深度學習加速器 (支援人工神經網路) 和類腦晶片(主要支援脈衝神經網路)。由於演算法和模型的差別，當前人工智慧晶片均只支援人工神經網路或者脈衝神經網路，難以發揮電腦和神經科學兩個領域的交叉優勢。天機晶片則通過資源復用，只需百分之三的額外面積開銷即可同時運作電腦科學和神經科學導向的絕大多數神經網路模型，支援異構網路的混合建模，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 晶片，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，頻寬提高至少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慧發展的前沿，通過人才引進佈局類腦計算。2014年清華大學依託精儀係成立了聯合了七個院係的類腦計算研究中心，施路平為類腦計算研究中心主任。基於自主研發的天機晶片，類腦計算中心還研製出第一代類腦計算軟體工具鏈，可支援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，並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慧開發演示平臺，利用一塊天機晶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）