6 月 1 日消息，人腦能夠運(yùn)行非常復(fù)雜且龐大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，而功耗卻僅有 20W，遠(yuǎn)小于現(xiàn)有 AI 系統(tǒng)。因此，在算力比拼加速，能耗日益攀升的今日，借鑒人腦的低功耗特性發(fā)展新型智能計(jì)算系統(tǒng)成為極具潛力的方向。

　　中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所宣布，該所李國(guó)齊、徐波課題組提出了“神經(jīng)形態(tài)動(dòng)態(tài)計(jì)算”的概念，與國(guó)內(nèi)科技企業(yè)等單位合作設(shè)計(jì)了一套能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)計(jì)算的算法-軟件-硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的類腦神經(jīng)形態(tài) SoC 系統(tǒng) Speck，從而實(shí)現(xiàn)基于注意力機(jī)制的動(dòng)態(tài)計(jì)算，能夠在硬件層面做到“沒(méi)有輸入，沒(méi)有功耗”，在算法層面做到“有輸入時(shí)，根據(jù)輸入重要性程度動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)算”，在典型視覺(jué)場(chǎng)景任務(wù)功耗可低至 0.7 毫瓦，進(jìn)一步挖掘了神經(jīng)形態(tài)計(jì)算在性能和能效上的潛力。

　　相關(guān)研究成果已經(jīng)在線發(fā)表于《自然?通訊》上（IT之家附DOI:10.1038/s41467-024-47811-6）。

　　據(jù)介紹，Speck 是一款異步感算一體類腦神經(jīng)形態(tài) SoC，采用全異步設(shè)計(jì)，在一塊芯片上集成了動(dòng)態(tài)視覺(jué)傳感器（DVS 相機(jī)）和類腦神經(jīng)形態(tài)芯片，具有極低的靜息功耗（僅為 0.42 毫瓦）。

　　Speck 能夠以微秒級(jí)的時(shí)間分辨率感知視覺(jué)信息，以全異步方式設(shè)計(jì)拋棄了全局時(shí)鐘控制信號(hào)，避免時(shí)鐘空翻帶來(lái)的能耗開(kāi)銷，僅在有事件輸入時(shí)才觸發(fā)稀疏加法運(yùn)算。

▲類腦神經(jīng)形態(tài) SOC 系統(tǒng) Speck 設(shè)計(jì)框架

　　官方表示，該工作的實(shí)踐證實(shí)高、低抽象層次大腦機(jī)制的融合能進(jìn)一步激發(fā)類腦計(jì)算潛力，為未來(lái)將大腦進(jìn)化過(guò)程中產(chǎn)生的各種高級(jí)神經(jīng)機(jī)制融合至神經(jīng)形態(tài)計(jì)算提供積極啟發(fā)。

▲人腦中的注意力機(jī)制

▲融合了注意力脈沖動(dòng)態(tài)計(jì)算的 Speck