全球首台神经元超 20 亿类脑计算机 “悟空” 在杭州诞生

近日，浙江大学脑机智能全国重点实验室发布了新一代神经拟态类脑计算机 ——Darwin Monkey（“悟空”）。作为国际上首台神经元规模超过 20 亿的基于专用神经拟态芯片的类脑计算机，它的问世标志着我国在神经拟态类脑计算机领域达到国际先进水平。 类脑计算旨在将生物神经网络工作机理应用于计算机系统设计，构建如同大脑般低功耗、高并行、高效率、智能化的计算系统。人类大脑高效且能处理各类复杂任务，而类脑计算正是朝着模仿大脑功能的方向发展。 “悟空” 由 15 台刀片式神经拟态类脑服务器组成，每台服务器内部集成 64 颗达尔文 3 代类脑计算芯片。该芯片由浙江大学牵头、联合之江实验室于 2023 年初研制成功，单颗支持超过 235 万脉冲神经元与亿级神经突触，还支持类脑计算专用指令集和神经拟态在线学习机制。基于此芯片，“悟空” 神经元数量接近猕猴大脑规模，典型运行状态下功耗约为 2000 瓦。这也是浙江大学类脑计算团队继 2020 年 9 月研制出我国首台亿级神经元类脑计算机 Darwin Mouse（“米奇”）后的又一重要突破。

为突破芯片间互连速度与系统能效瓶颈，团队联合浙大集成电路学院，利用 2.5D 先进封装技术研制出晶圆级超集成类脑计算芯片 DarwinWafer，并基于其搭建了晶上系统（System on Wafer，SoW）刀片服务器。该服务器主体仅包含一张集成 64 颗达尔文 3 代类脑芯片裸片的 12 寸晶圆，摆脱传统光罩物理约束，实现导线微纳尺度的互连优化。 “悟空” 的诞生是我国类脑计算领域的重大成果，展现了我国在该领域的科研实力和创新能力。随着类脑计算技术的不断发展，未来有望在人工智能、医疗、科研等多个领域带来新的突破和应用，推动科技进步和社会发展。