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(jì)算 " 的概念,，與國內(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)制的動態(tài)計(jì)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(jì)算 ",，在典型視覺場景任務(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（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態(tài)視覺傳感器（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 能夠以微秒級的時間分辨率感知視覺信息,，以全異步方式設(shè)計(jì)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(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,，為未來將大腦進(jìn)化過程中產(chǎn)生的各種高級神經(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態(tài)計(jì)算的 Speck