6 月 1 日消息，人腦能夠運行非常復(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)展新型智能計算系統(tǒng)成為極具潛力的方向。

　　中國科學(xué)院自動化研究所宣布，該所李國齊、徐波課題組提出了“神經(jīng)形態(tài)動態(tài)計算”的概念，與國內(nèi)科技企業(yè)等單位合作設(shè)計了一套能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)計算的算法-軟件-硬件協(xié)同設(shè)計的類腦神經(jīng)形態(tài) SoC 系統(tǒng) Speck，從而實現(xiàn)基于注意力機制的動態(tài)計算，能夠在硬件層面做到“沒有輸入，沒有功耗”，在算法層面做到“有輸入時，根據(jù)輸入重要性程度動態(tài)調(diào)整計算”，在典型視覺場景任務(wù)功耗可低至 0.7 毫瓦，進一步挖掘了神經(jīng)形態(tài)計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，在一塊芯片上集成了動態(tài)視覺傳感器（DVS 相機）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 能夠以微秒級的時間分辨率感知視覺信息，以全異步方式設(shè)計拋棄了全局時鐘控制信號，避免時鐘空翻帶來的能耗開銷，僅在有事件輸入時才觸發(fā)稀疏加法運算。

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

　　官方表示，該工作的實踐證實高、低抽象層次大腦機制的融合能進一步激發(fā)類腦計算潛力，為未來將大腦進化過程中產(chǎn)生的各種高級神經(jīng)機制融合至神經(jīng)形態(tài)計算提供積極啟發(fā)。

▲人腦中的注意力機制

▲融合了注意力脈沖動態(tài)計算的 Speck