清華“天機(jī)芯片”登Nature封面:采用28nm制程,為全球首款異構(gòu)融合類腦芯片

韓璐 6年前 (2019-08-01)

中國(guó)芯片第一次登上Nature。

8月1日,頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Nature》的封面文章介紹了清華大學(xué)在通用人工智能上的新嘗試——新型人工智能芯片“天機(jī)”,這是一種混合芯片,結(jié)合了類腦計(jì)算和基于計(jì)算機(jī)科學(xué)的人工智能。這也是中國(guó)芯片第一次登上《Nature》。

清華“天機(jī)芯片”登Nature封面:采用28nm制程,為全球首款異構(gòu)融合類腦芯片

為了驗(yàn)證這一混合芯片的處理能力,團(tuán)隊(duì)利用它打造了一個(gè)“大腦”,并將之安裝在一輛自行車上。基于“大腦”,自行車實(shí)現(xiàn)了自主騎行,并能夠在跟蹤人類的同時(shí)做到自主避障、S型跟蹤,以及根據(jù)人類語(yǔ)音指令流暢的進(jìn)行加速、執(zhí)行、轉(zhuǎn)向等操作。

清華“天機(jī)芯片”登Nature封面:采用28nm制程,為全球首款異構(gòu)融合類腦芯片

據(jù)了解,天機(jī)芯片有多個(gè)高度可重構(gòu)的功能性核,可以同時(shí)支持機(jī)器學(xué)習(xí)算法和類腦電路,由156個(gè)FCores組成,包含約40000個(gè)神經(jīng)元和1000萬個(gè)突觸,采用28nm工藝制程,面積為3.8×3.8mm²。

清華“天機(jī)芯片”登Nature封面:采用28nm制程,為全球首款異構(gòu)融合類腦芯片

值得注意的是,作為全球首款異構(gòu)融合類腦芯片,同時(shí)支持計(jì)算機(jī)科學(xué)模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是天機(jī)芯片的一大特點(diǎn)。一般情況下,由于兩類模型所使用的語(yǔ)言、計(jì)算原理、編碼方式和應(yīng)用場(chǎng)景都不相同,計(jì)算機(jī)科學(xué)模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分別由深度學(xué)習(xí)加速器和神經(jīng)形態(tài)芯片提供支持。

清華“天機(jī)芯片”登Nature封面:采用28nm制程,為全球首款異構(gòu)融合類腦芯片

這篇《面向人工通用智能的異構(gòu)天機(jī)芯片架構(gòu)》(Towards artificial general intelligence with hybrid Tianjic chip architecture)論文的作者來自清華大學(xué)、北京靈汐科技、北京師范大學(xué)、新加坡理工大學(xué)和美國(guó)加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校等機(jī)構(gòu)。

其中,清華大學(xué)是核心。清華大學(xué)精密儀器系教授、類腦計(jì)算中心主任施路平是論文的通訊作者,7位第一作者中有6名均來自清華大學(xué),另外一名來自加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校。

在發(fā)布會(huì)上,施路平教授介紹了論文的研究思路。他提到,現(xiàn)階段發(fā)展人工通用智能的方法主要有兩種:一種是基于電腦思維,另一種是基于人腦思維,雖各有優(yōu)缺點(diǎn),但都代表人腦處理信息的部分模式。他們研究團(tuán)隊(duì)由此提出將兩種方法異構(gòu)融合的架構(gòu),并在此架構(gòu)上發(fā)展出了天機(jī)芯片。

另外他也透露,團(tuán)隊(duì)已經(jīng)啟動(dòng)了下一代芯片的研究,預(yù)期明年年初可以完成研發(fā)工作。

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