電子發(fā)燒友網(wǎng)綜合報(bào)道 8月2日，浙江大學(xué)腦機(jī)智能全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)布新一代神經(jīng)擬態(tài)類腦計(jì)算機(jī)——Darwin Monkey（中文名“悟空”）。

“悟空”堪稱國(guó)際首臺(tái)神經(jīng)元規(guī)模超20億、基于專用神經(jīng)擬態(tài)芯片的類腦計(jì)算機(jī)，神經(jīng)元數(shù)量接近獼猴大腦規(guī)模，典型運(yùn)行狀態(tài)下功耗僅約2000瓦。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)處理人腦任務(wù)需高達(dá)100兆瓦功耗，相比之下“悟空”低功耗優(yōu)勢(shì)顯著。

硬件上，“悟空”由15臺(tái)刀片式神經(jīng)擬態(tài)類腦服務(wù)器組成，每臺(tái)服務(wù)器搭載64顆達(dá)爾文3代類腦計(jì)算芯片，共960顆。它突破傳統(tǒng)集成方式，利用2.5D先進(jìn)封裝技術(shù)研制出晶圓級(jí)超集成類腦計(jì)算芯片DarwinWafer，搭建了晶上系統(tǒng)（SoW）刀片服務(wù)器。整個(gè)SoW刀片式服務(wù)器主體僅一張集成64顆達(dá)爾文3代類腦計(jì)算芯片裸片的12寸晶圓，擺脫傳統(tǒng)光罩物理約束，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線微納尺度互連優(yōu)化。

軟件方面，團(tuán)隊(duì)研制的新一代達(dá)爾文類腦操作系統(tǒng)采用分層資源管理架構(gòu)，通過(guò)構(gòu)建負(fù)載感知調(diào)度算法與動(dòng)態(tài)時(shí)間片劃分機(jī)制，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)擬態(tài)任務(wù)高效并發(fā)調(diào)度與系統(tǒng)資源動(dòng)態(tài)優(yōu)化。這使得“悟空”具備強(qiáng)大運(yùn)算能力和應(yīng)用拓展性，不僅能運(yùn)行DeepSeek類腦大模型完成邏輯推理、內(nèi)容生成和數(shù)學(xué)求解等智能任務(wù)，還能初步模擬秀麗線蟲、斑馬魚、小鼠及獼猴等不同神經(jīng)元規(guī)模的動(dòng)物大腦，為腦科學(xué)研究提供新手段。

與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比，類腦計(jì)算機(jī)優(yōu)勢(shì)明顯。經(jīng)典計(jì)算機(jī)依賴“馮·諾依曼”架構(gòu)，存在存儲(chǔ)墻效應(yīng)導(dǎo)致能效低下，且摩爾定律預(yù)計(jì)在未來(lái)數(shù)年內(nèi)失效。而類腦計(jì)算機(jī)通過(guò)模擬生物大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高效能、低功耗、實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)，借助大規(guī)模CPU集群實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，解決了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)組播、板間互聯(lián)和脈沖通信等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，獲得高速實(shí)時(shí)、高能效、自適應(yīng)調(diào)節(jié)以及功能通用性與多樣化等諸多優(yōu)勢(shì)。

“悟空”的成功研制離不開浙江大學(xué)腦機(jī)智能全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)。達(dá)爾文3代類腦計(jì)算芯片是“悟空”的核心部件，由浙江大學(xué)牽頭、聯(lián)合之江實(shí)驗(yàn)室于2023年初研制成功。單顆芯片支持超過(guò)235萬(wàn)脈沖神經(jīng)元與億級(jí)神經(jīng)突觸，并支持類腦計(jì)算專用指令集和神經(jīng)擬態(tài)在線學(xué)習(xí)機(jī)制。在“悟空”計(jì)算機(jī)中，960顆達(dá)爾文3代類腦計(jì)算芯片協(xié)同工作，發(fā)揮出強(qiáng)大計(jì)算能力，推動(dòng)類腦計(jì)算技術(shù)邁向新高度。