研究者應用類腦計算機演示多機器人協同抗洪搶險。浙江大學供圖

　　近日，浙江大學聯合之江實驗室，共同研制成功了我國首臺基于自主知識產權類腦芯片的類腦計算機。

　　這臺類腦計算機包含792顆浙江大學研制的達爾文2代類腦芯片，支持1.2億脈沖神經元、近千億神經突觸，與小鼠大腦神經元數量規模相當，典型運行功耗只需要350~500瓦，同時它也是目前國際上神經元規模最大的類腦計算機。

　　與此同時，團隊還研制了專門面向類腦計算機的操作系統——達爾文類腦操作系統，實現對類腦計算機硬件資源的有效管理與調度，支撐類腦計算機的運行與應用。

　　近年來，浙江大學聚焦人類智能與機器智能等核心領域，實施了簡稱為“雙腦計劃”的腦科學與人工智能會聚研究計劃，希望借鑒腦的結構模型和功能機制，將腦科學的前沿成果應用到人工智能等研究領域，建立引領未來的新型計算機體系結構。

　　這次的成果是將792顆我國自主知識產權的達爾文2代類腦計算芯片集成在3臺1.6米高的標準服務器機箱中，形成了一臺強大的機架式類腦計算機。

　　項目研究骨干馬德說，大腦神經元的工作機理是鉀離子鈉離子的流入流出導致細胞膜電壓變化，從而傳遞信息，“可以簡單理解為，一個神經元接受輸入脈沖，導致細胞體的膜電壓升高，當膜電壓達到特定閾值時，會發出一個輸出脈沖到軸突，并通過突觸傳遞到后續神經元從而改變其膜電壓，實現信息的傳遞。”

　　類腦芯片的工作原理就類似于生物的神經元行為，通過脈沖傳遞信號，這樣就能實現高度并行，效率提升。

　　此外，科研人員專門研發了一個面向類腦計算機的達爾文類腦操作系統，實現了對異構計算資源的統一調度和管理，為大規模脈沖神經網絡計算任務提供運行和服務平臺。目前達爾文類腦操作系統的功能任務切換時間達微秒級，可支持億級類腦硬件資源管理。

　　科學家們表示，隨著達爾文芯片及其他硬件的不斷迭代升級，體積縮小指日可待。未來類腦計算機或將植入手機、機器人，產生新的智能服務體驗。