天机芯片（清华大学计算研究中心研发的人工智能芯片）

天机芯片

清华大学计算研究中心研发的人工智能芯片

“天机芯”是清华大学类脑计算研究中心施路平团队研发的一款新型人工智能芯片。“天机芯”把人工通用智能的两个主要研究方向，即基于计算机科学和基于神经科学这两种方法，集成到一个平台，可以同时支持机器学习算法和现有类脑计算算法。2019年8月1日，第三代“天机芯”登上了《自然》（Nature）封面。

发展历程

2012年抄，清华大学就瞄准未来人工智能发展的前沿，通过人才引进布局类脑计算。

2014年，清华大学依托精仪系成立了联合了七个院系的类脑计算研究中心，施路平为类脑计算研究中心主任，这为跨学科融合研究提供了基础。

2015年，第一代“天机芯”问世。“第一代芯片的体积约为110纳米，只是个DEMO（小样）。

2017年，团队研发了第二代“天机芯”芯片。第二代“天机芯”具有高速度、高性能、低功耗的特点，体积缩小至28纳米。相比于当前世界先进的IBM的TrueNorth芯片，其功能更全、灵活性和扩展性更好，密度提升20%，速度提高至少10倍，带宽提高至少100倍。

2019年8月。近日刊出的《自然》封面文章，展示了清华大学类脑计算研究中心施路平团队研发的新型人工智能芯片“天机芯（Tianjic）”。封面标题为《双重控制》（Dual Control），作为人工通用智能（AGI，Artificial General Intelligence）领域的一个重磅应用案例进行了展示。

原理

人工智能芯片发展有两大主流方向du：支持人工神经网络的深度学习加速器和支持脉冲神经网络的类脑芯片。由于算法和模型的差别，当前人工智能芯片均只支持人工神经网络或者脉冲神经网络，难以发挥计算机和神经科学两个领域的交叉优势。

天机芯片通过资源复用，只需百分之三的额外面积开销即可同时运行计算机科学和神经科学导向的绝大多数神经网络模型，支持异构网络的混合建模，形成时空域协调调度系统，发挥它们各自优势，降低能耗，提高速度，同时保持高准确度。

技术应用

研究人员在一辆无人驾驶自行车上验证了这一芯片的能力。搭载“天机芯”的自行车录，实现了实时视觉目标探测、目标追踪、自动过障和避障、自适应姿态控制、语音理解控制、自主决策等功能。

社会评价

“天机芯”芯片成功在无人驾驶自行车上进行实验，显示了中国在芯片领域日益增长的专业能力，以及旨在优化人工智能算法的全新芯片设计方法的价值。文章说，中国科研人员展示了研制专业人工智能芯片的能力，体现了中国在提升自身芯片设计能力方面的重大进展。（美国《麻省理工学院技术评论》评）

配备了人工智能芯片后，这可能是“最接近自主思考的无人驾驶自行车”。这一项目使用新型芯片实现更高水平的人工智能，希望这样的芯片能在未来帮助实现当前无法做到的机器自动化水平。（美国《纽约时报》评）

美国知名研究机构斯克里普斯研究所的专家埃里克·托波尔表示，“天机芯”的研发及其在无人驾驶自行车上的实验，成功展示了这种结合机器学习和类脑算法的混合设计，标志着人工智能发展进程中的重要时刻。（美国斯克里普斯研究所的专家埃里克·托波尔评）

参考资料

1.清华大学通用人工智能芯片"天机芯"登上《自然》封面·央视新闻