“问天”类脑超算打造“未来智能中心”

本文转自：新华日报

□ 本报记者 蔡姝雯

3月10日下午，记者来到南京麒麟科技城中科南京智能技术研究院。室外新芽吐绿，室内一排排黑色机柜中，正在研制的“问天1”类脑超级计算机闪烁着莹莹绿光——科研人员正在有条不紊地进行着调试工作。“按照计划，本月底‘问天1’就将完成1亿神经元规模的类脑超算子系统建设。”研究院常务副院长尚德龙说。

什么是类脑计算机？它和我们现在普遍使用的计算机有何不同？通俗来说，类脑计算机就是一款模拟大脑神经网络运行的新型计算机，它将脑科学与信息技术高度交叉融合，在生物脑信息处理原理的基础上开发而成，具有高效能、低功耗、实时性等特点。

当前，计算机性能提升正面临一个重要瓶颈，即功耗巨大。尚德龙介绍，现有的计算机，CPU（中央处理器）负责计算，内存和硬盘等存储器负责存储数据，在信息处理过程中，程序和数据必须从存储器读入中央处理器进行处理，之后再返回存储器中，这一过程不但能耗巨大，而且影响速度。类脑计算机借鉴生物脑神经系统和信息处理过程，从而大幅改进计算能耗、计算能力与计算效率。

“类脑计算机是一种全新架构的计算机，在硬件、软件、算法等层面，对现有的计算体系与系统做出了本质的变革，可以说是一条全新的赛道。”尚德龙说，目前世界各国正加大对类脑计算技术的研发，美国、欧盟、英国、韩国、日本等国家和地区都已深入开展相关领域的研究。“实现高水平科技自立自强、开辟发展新领域新赛道，我们科研人员责无旁贷，在类脑计算机这条新赛道上，我们不能落后于人。”

中科南京智能技术研究院成立于2020年，是聚焦于人工智能与集成电路领域的新型研发机构，其目标直指类脑超级计算机。经过三年的发展，中科南京智能技术研究院在类脑计算机的架构、互联、神经元模型、神经网络结构等方面进行了一系列创新，比如通过时空交叠方式优化神经元模型等。截至目前，“问天1”类脑超级计算机已完成类脑原理机、类脑计算芯片、板卡、超级计算机架构及其软件系统的研制与开发，现已进入软硬件系统调试及应用部署阶段。

令人期待的是，预计到6月底，“问天1”类脑超级计算机就将问世，届时它可实现5亿神经元2500亿突触智能规模，较现有计算系统能效提升近10倍，处于国内领先、国际同等水平。后续，研究院还将启动新一代类脑计算芯片、类脑超级计算机的迭代研发，聚焦类脑智能应用开展攻关，打造类脑计算生态环境，支撑江苏省类脑超级计算机水平达到国内领先地位。

展望未来，类脑超级计算机将广泛运用于新一代人工智能、大数据处理、人机交互等领域。未来的类脑智能系统将有望与数据中心、各种掌上设备等智能终端、汽车、飞行器、机器人等深度融合。记者了解到，中科南京智能技术研究院已孵化引进了南京极景微半导体有限公司、南京瀚海伏羲防务科技有限公司等十余家上下游企业，市场估值近10亿元。未来，结合市场需求，将联合高校院所、头部企业在医疗器械、智慧交通、工业数字孪生、天文观测研究、生物脑科学研究等领域开展应用探索。