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目前幾乎所有的人工智能系統(tǒng)都需要進(jìn)行人工建模，轉(zhuǎn)化為計(jì)算問(wèn)題進(jìn)行處理再進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，而人腦卻可以自動(dòng)感知，進(jìn)行問(wèn)題分析和求解，決策控制等。因此類(lèi)腦芯片也有望形成有自主認(rèn)知的水平，可自動(dòng)形式化建模。

2011年8月，IBM公司通過(guò)模擬大腦結(jié)構(gòu)，首次研制出兩個(gè)具有感知認(rèn)知能力的硅芯片原型，可以像大腦一樣具有學(xué)習(xí)和處理信息的能力。這兩顆類(lèi)腦芯片原型均采用45納米絕緣體上硅CMOS工藝制作，包含256個(gè)神經(jīng)元和256個(gè)軸突(數(shù)據(jù)傳輸通道)。其中一個(gè)芯片包含65356個(gè)學(xué)習(xí)突觸，它能夠發(fā)現(xiàn)新的神經(jīng)元連接路徑，可通過(guò)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，并根據(jù)響應(yīng)對(duì)神經(jīng)元連接路徑進(jìn)行重組;而另一個(gè)芯片包含262144個(gè)可編程突觸，可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定，通過(guò)強(qiáng)化或弱化神經(jīng)元之間的連接，更迅速、更高效地處理信息。類(lèi)腦芯片的每個(gè)神經(jīng)元都是交叉連接，具有大規(guī)模并行能力。但因技術(shù)上的限制，被IBM戲稱(chēng)為“蟲(chóng)腦”。2014年8月，IBM公司推出名為“TrueNorth”的第二代類(lèi)腦芯片。它使用了三星的28nm的工藝，包括54億個(gè)晶體管和4096個(gè)處理核，相當(dāng)于100萬(wàn)個(gè)可編程神經(jīng)元，以及2.56億個(gè)可編程突觸。其性能相比于第一代有了不少提升。功耗每平方厘米消耗僅為 20 毫瓦，是第一代的百分之一，直徑僅有幾厘米，是第一代的十五分之一。

“TrueNorth”的每個(gè)處理核包含了約120萬(wàn)個(gè)晶體管，其中少量晶體管負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和調(diào)度，而大多數(shù)晶體管都用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、以及與其它核心的通信方面。此外，每個(gè)核心都有自己的本地內(nèi)存，它們還能通過(guò)一種特殊的通信模式與其它核心快速溝通，其工作方式非常類(lèi)似于人腦神經(jīng)元與突觸之間的協(xié)同，只不過(guò)，化學(xué)信號(hào)在這里變成了電流脈沖。IBM把這種結(jié)構(gòu)稱(chēng)為“神經(jīng)突觸內(nèi)核架構(gòu)”，如果 48 顆TrueNorth芯片組建起具有 4800 萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元的網(wǎng)絡(luò)，那這48顆芯片帶來(lái)的智力水平將相似于普通老鼠。

16年，IBM又公布了與美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室、美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室、以及勞倫斯•利物莫國(guó)家實(shí)驗(yàn)室在TrueNorth芯片應(yīng)用方面合作的最新成果，包括手指識(shí)別、情緒識(shí)別、圖像分類(lèi)和對(duì)象追蹤等。

2017年，英特爾發(fā)布了Loihi芯片，它采用了一種新穎的方式通過(guò)異步脈沖來(lái)計(jì)算，同時(shí)整合了計(jì)算和存儲(chǔ)，模仿了大腦根據(jù)環(huán)境的各種反饋來(lái)學(xué)習(xí)如何操作的運(yùn)作方式，可以利用數(shù)據(jù)來(lái)學(xué)習(xí)并做出推斷，隨著時(shí)間的推移也會(huì)變得更加的智能，并且不需要以傳統(tǒng)方式來(lái)進(jìn)行訓(xùn)練。

Loihi采用的是異構(gòu)設(shè)計(jì)，由128個(gè)Neuromorphic Core（神經(jīng)形態(tài)的核心）+3個(gè)低功耗的英特爾X86核心組成，號(hào)稱(chēng)擁有13萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元和1.3億個(gè)觸突。

與 TrueNorth 和Loihi不同， 高通公司開(kāi)展研究的是Zeroth “認(rèn)知計(jì)算平臺(tái)”，曾在業(yè)界引起了巨大的震動(dòng)。原因就在于它可以融入到高通公司量產(chǎn)的 Snapdragon處理器芯片中，以協(xié)處理的方式提升系統(tǒng)的認(rèn)知計(jì)算性能，并可實(shí)際應(yīng)用于手機(jī)和平板電腦等設(shè)備中，支持諸如語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、場(chǎng)景實(shí)時(shí)標(biāo)注等實(shí)際應(yīng)用并且表現(xiàn)卓越。