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清華大學發布世界首款異構融合類腦芯片“天機”,施路平團隊研究成果登Nature封面!
2019-08-01 中國教育網


清華大學精密儀器系教授、類腦計算研究中心主任施路平

  近日,清華大學施路平團隊發布了一項最新研究成果——類腦計算芯片“天機芯”,該研究成果已作為封面文章在《自然》(Nature)刊登,實現了中國在芯片和人工智能兩大領域Nature論文的零突破。


施路平團隊最新研究成果登Nature封面

  施路平團隊在接受媒體采訪時表示,深度學習加速器(支持人工神經網絡)和類腦芯片(支持脈沖神經網絡)已成為當前人工智能芯片代表性工作的兩個主流方向,但由于算法和模型的巨大差別,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。但此次發布的世界首款異構融合類腦芯片、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——“天機芯”,則可通過資源復用,只需百分之三的額外面積開銷即可同時高效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,形成渾然一體的空域和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。


天機芯片5x5陣列擴展板

  早在2015年,施路平教授團隊就已設計出第一代“天機芯”,經過不斷改進工藝,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。


利用類腦自動行駛自行車進行展示

  據施路平教授介紹,天機芯的問世離不開清華大學多年的戰略布局。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,依托清華大學精密儀器系成立了聯合七個院系的類腦計算研究中心,并由他擔任中心主任?;謐災餮蟹⒌奶旎酒?,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。

 

 

  目前,清華大學類腦計算研究中心已利用知識產權孵化了北京靈汐科技有限公司,靈汐現在已成為類腦計算芯片和系統中關村高新技術企業。中心的愿景是引領類腦計算發展,培養類腦計算一流人才,爭取使我國在類腦計算領域走在世界前列,進而推動國家人工通用智能發展,促進各行各業全面發展。

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