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全球首台:浙大“悟空”类脑计算机问世,神经元数量超 20 亿
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浙江大学脑机智能全国重点实验室近日发布了新一代神经拟态类脑计算机——“悟空”。这款计算机是国际上首台神经元规模超过20亿的基于专用神经拟态芯片的类脑计算机,标志着我国在该领域达到国际先进水平。“悟空”由15台服务器组成,每台服务器集成了64颗达尔文3代类脑计算芯片,单颗芯片支持超过235万脉冲神经元和亿级神经突触。该系统在功耗、互连速度和系统能效方面均有突破,并成功部署了包括类脑大模型在内的多项智能应用,同时也能模拟不同规模的动物大脑,为脑科学研究提供了新工具。

🧠 浙江大学成功研发了国际首台神经元规模超20亿的类脑计算机“悟空”,该系统基于自主研制的达尔文3代类脑计算芯片,单颗芯片支持海量神经元和突触,整体性能达到国际先进水平,标志着我国在神经拟态计算领域取得重大突破。

🚀 “悟空”类脑计算机的构建采用了2.5D先进封装技术,实现了晶圆级类脑计算芯片的集成,并搭建了晶上系统(SoW)刀片服务器,摆脱了传统光罩限制,优化了导线互连,显著提升了芯片间互连速度和系统能效,克服了关键技术瓶颈。

💡 团队为“悟空”开发了新一代达尔文类脑操作系统,采用分层资源管理架构和负载感知调度算法,实现了神经拟态任务的高效并发调度和系统资源的动态优化,确保了类脑计算机强大能力的充分释放。

🔬 该类脑计算机已成功运行DeepSeek类脑大模型,完成复杂智能任务,并初步模拟了多种动物大脑,为脑科学研究提供了前所未有的工具和手段,展现了其在人工智能和脑科学交叉领域的巨大潜力。

IT之家 8 月 2 日消息,浙江大学今日发文,宣布推出新一代神经拟态类脑计算机 ——Darwin Monkey,中文名“悟空”。

这款类脑计算机由浙江大学脑机智能全国重点实验室最新研制,这是国际上首台神经元规模超过 20 亿的基于专用神经拟态芯片的类脑计算机,标志着我国在神经拟态类脑计算机领域已达到国际先进水平。

据介绍,整台“悟空”由 15 台刀片式神经拟态类脑服务器组成,每一台刀片式类脑服务器内部集成了 64 颗达尔文 3 代类脑计算芯片。

该芯片由浙江大学牵头、联合之江实验室于 2023 年初研制成功,单颗支持超过 235 万脉冲神经元与亿级神经突触,并支持类脑计算专用指令集和神经拟态在线学习机制。

▲ 达尔文 3 代类脑计算芯片

基于该芯片,“悟空”神经元数量已接近猕猴大脑规模,向更高级的类脑智能又迈进了一步,在典型运行状态下功耗约为 2000 瓦。

为了突破芯片间互连速度与系统能效的瓶颈,团队联合浙大集成电路学院,利用 2.5D 先进封装技术研制出晶圆级超集成类脑计算芯片 DarwinWafer,并基于其搭建了晶上系统(System on Wafer,SoW)刀片服务器。

▲ 晶上系统 SoW 集成方式的神经拟态类脑服务器

IT之家从官方获悉,整个 SoW 刀片式服务器主体仅仅包含一张集成 64 颗达尔文 3 代类脑芯片裸片的 12 寸晶圆,摆脱了传统光罩的物理约束,实现导线微纳尺度的互连优化。

经过两年多的攻关,团队在多项关键技术上取得了突破:构建了大规模神经元系统互连与集成架构,支持以多维网格为基本拓扑结构的层次化、可扩展芯片间互连;实现自适应时间步控制方法,支持大规模神经元之间的任务协同运行;采用国产晶圆基板工艺,基于 CoWoS-S 2.5D 先进封装技术,实现晶圆级类脑计算芯片;提出分层的系统资源管理框架,设计多级内存系统中的数据换入换出策略,实现对大规模神经元系统资源的管理与调度。

▲ 类脑操作系统

与此同时,为了充分释放类脑计算机的能力,团队还研制了新一代达尔文类脑操作系统。该系统采用分层资源管理架构,通过构建负载感知调度算法与动态时间片划分机制等技术,在考虑通信带宽与任务特征的基础上,实现了神经拟态任务的高效并发调度与系统资源的动态优化。

在该类脑计算机上,团队已成功部署多项智能应用,不仅能够运行 DeepSeek 类脑大模型完成逻辑推理、内容生成和数学求解等智能任务,还凭借其强大的神经元和突触资源,初步模拟了包括秀丽线虫、斑马鱼、小鼠以及猕猴等不同神经元规模的动物大脑,为脑科学研究提供了新的手段。

▲ 猕猴的大脑模拟图

浙江大学表示,“悟空”类脑计算系统的推出,是浙大类脑计算团队在神经拟态计算领域的又一次突破,其大规模、高并行、低功耗等特点,将为现有的计算场景提供新的计算范式。

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