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IT之家8月2日消息，浙江大學(xué)今日發(fā)文，宣布推出新一代神經(jīng)擬態(tài)類腦計(jì)算機(jī)——DarwinMonkey，中文名“悟空”。

這款類腦計(jì)算機(jī)由浙江大學(xué)腦機(jī)智能全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室最新研制，這是國際上首臺神經(jīng)元規(guī)模超過20億的基于專用神經(jīng)擬態(tài)芯片的類腦計(jì)算機(jī)，標(biāo)志著我國在神經(jīng)擬態(tài)類腦計(jì)算機(jī)領(lǐng)域已達(dá)到國際先進(jìn)水平。

據(jù)介紹，整臺“悟空”由15臺刀片式神經(jīng)擬態(tài)類腦服務(wù)器組成，每一臺刀片式類腦服務(wù)器內(nèi)部集成了64顆達(dá)爾文3代類腦計(jì)算芯片。

該芯片由浙江大學(xué)牽頭、聯(lián)合之江實(shí)驗(yàn)室于2023年初研制成功，單顆支持超過235萬脈沖神經(jīng)元與億級神經(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。

▲達(dá)爾文3代類腦計(jì)算芯片

基于該芯片，“悟空”神經(jīng)元數(shù)量已接近獼猴大腦規(guī)模，向更高級的類腦智能又邁進(jìn)了一步，在典型運(yùn)行狀態(tài)下功耗約為2000瓦。

為了突破芯片間互連速度與系統(tǒng)能效的瓶頸，團(tuán)隊(duì)聯(lián)合浙大集成電路學(xué)院，利用2.5D先進(jìn)封裝技術(shù)研制出晶圓級超集成類腦計(jì)算芯片DarwinWafer，并基于其搭建了晶上系統(tǒng)（SystemonWafer，SoW）刀片服務(wù)器。

▲晶上系統(tǒng)SoW集成方式的神經(jīng)擬態(tài)類腦服務(wù)器

IT之家從官方獲悉，整個SoW刀片式服務(wù)器主體僅僅包含一張集成64顆達(dá)爾文3代類腦芯片裸片的12寸晶圓，擺脫了傳統(tǒng)光罩的物理約束，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線微納尺度的互連優(yōu)化。

經(jīng)過兩年多的攻關(guān)，團(tuán)隊(duì)在多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破：構(gòu)建了大規(guī)模神經(jīng)元系統(tǒng)互連與集成架構(gòu)，支持以多維網(wǎng)格為基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的層次化、可擴(kuò)展芯片間互連；實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)時間步控制方法，支持大規(guī)模神經(jīng)元之間的任務(wù)協(xié)同運(yùn)行；采用國產(chǎn)晶圓基板工藝，基于CoWoS-S2.5D先進(jìn)封裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)晶圓級類腦計(jì)算芯片；提出分層的系統(tǒng)資源管理框架，設(shè)計(jì)多級內(nèi)存系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)換入換出策略，實(shí)現(xiàn)對大規(guī)模神經(jīng)元系統(tǒng)資源的管理與調(diào)度。

▲類腦操作系統(tǒng)

與此同時，為了充分釋放類腦計(jì)算機(jī)的能力，團(tuán)隊(duì)還研制了新一代達(dá)爾文類腦操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用分層資源管理架構(gòu)，通過構(gòu)建負(fù)載感知調(diào)度算法與動態(tài)時間片劃分機(jī)制等技術(shù)，在考慮通信帶寬與任務(wù)特征的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了神經(jīng)擬態(tài)任務(wù)的高效并發(fā)調(diào)度與系統(tǒng)資源的動態(tài)優(yōu)化。

在該類腦計(jì)算機(jī)上，團(tuán)隊(duì)已成功部署多項(xiàng)智能應(yīng)用，不僅能夠運(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)，還憑借其強(qiáng)大的神經(jīng)元和突觸資源，初步模擬了包括秀麗線蟲、斑馬魚、小鼠以及獼猴等不同神經(jīng)元規(guī)模的動物大腦，為腦科學(xué)研究提供了新的手段。

▲獼猴的大腦模擬圖

浙江大學(xué)表示，“悟空”類腦計(jì)算系統(tǒng)的推出，是浙大類腦計(jì)算團(tuán)隊(duì)在神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算領(lǐng)域的又一次突破，其大規(guī)模、高并行、低功耗等特點(diǎn)，將為現(xiàn)有的計(jì)算場景提供新的計(jì)算范式。

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