在咖啡店里想,类脑计算到底不是造个芯片放进头里

上周六蹲南京珠江路路口的咖啡店赶稿子,邻座两个戴黑框的小伙子聊得唾沫星子都快飘我冰美式里了。凑近一听,哦,聊类脑计算。其中一个说“不就是做个跟人脑一样的芯片塞进机器嘛”,另一个连连点头。我一口冰美式差点喷在键盘上。

别被名字骗了,它不是复刻一颗完整人脑

很多人对类脑计算的第一印象,就是照着人类大脑的样子1:1克隆一个出来,通电就能用。其实完全不是这么回事。我们现在说的类脑计算,核心是模仿人脑处理信息的方式,不是硬凑出来八百亿个神经元堆在芯片上。 你现在用的电脑手机,不管多贵,核心都是冯诺依曼架构——什么意思?存储数据的地方和计算数据的地方是分开的。就像你做饭,冰箱放食材,灶台炒菜,要炒了就得从冰箱拿一趟,拿一次跑一趟。东西少的时候没问题,现在AI要处理几T几十T的数据,天天来回跑,路都堵了,还费电。 人脑不一样。你记你家门口那棵梧桐树的样子,和你出门一眼认出那棵梧桐树,存储和计算是在同一个地方完成的。不需要来回挪数据。所以你扫一眼就认出来,不到一秒,功耗才几毫瓦。
冯诺依曼架构与类脑计算工作流程对比图
冯诺依曼架构与类脑计算工作流程对比图
说实话,之前我也觉得这就是个炒出来的概念,直到去年去仙林的实验室参观,看到他们做的小demo:一块指甲盖大的芯片,实时识别动态手势,功耗还不到1毫瓦。什么概念?一块普通纽扣电池就能让它跑一整年。当时就觉得,哦,这东西真的不一样。

它现在走到哪一步了?离我们的手机还有多远

别听网上的自媒体吹得神乎其神,什么“五年颠覆计算机行业”,哪有那么快。现在类脑计算分成两路走,一路是算法,一路是硬件。 算法这边,现在已经用到很多地方了,最常见的就是脉冲神经网络,它不像传统深度学习那样,每次计算都要更新所有参数,它只有当神经元的刺激攒到一定阈值,才会发出一个脉冲信号,跟人脑神经元的工作方式一模一样,天然省电。不过话说回来,现在大部分脉冲神经网络还是跑在传统的冯诺依曼芯片上,相当于把轿车发动机装在马车上,没发挥出真正的优势。 核心还是硬件。现在全世界不少实验室和公司都在做类脑芯片,但是规模都上不去。目前能用的类脑芯片,最多也就百万级别的神经元,离人脑的八百亿,还差了好几个数量级。
实验室类脑脉冲神经网络芯片实物拍摄
实验室类脑脉冲神经网络芯片实物拍摄
我去年看那个demo,小无人机躲空中飞的乒乓球,类脑芯片的反应速度比传统手机芯片快三倍,功耗只有六分之一。确实厉害。但是为什么我们现在买不到带类脑芯片的手机?原因很简单,生态没做起来。现在的AI工程师都是写传统架构的程序,类脑芯片的编程工具、开发框架全都是新的,没人愿意从零学,也没有足够多的应用场景撑起来。 现在类脑芯片用得最多的地方,还是边缘IoT设备,比如工业传感器,比如野外的生态监测设备,几年换一次电池,需要低功耗AI,这种地方最适合它。

别瞎想,它现在还碰不到意识的边

别瞎想,它现在还碰不到意识的边
别瞎想,它现在还碰不到意识的边
只要一讲类脑计算,肯定会有人问:会不会造出来有意识的机器人?会不会出天网灭人类? 说真的,想多了。我们人类到现在都没搞清楚,人脑的意识到底是怎么产生的。连原理都没摸清楚,怎么可能造出来一个有意识的东西?现在的类脑计算,哪怕真的堆出来八百亿个神经元,也只是模拟结构,跟意识半毛钱关系都没有。 它现在的核心目标,其实就是解决当前AI的痛点:太费电了。你知道现在训一个大模型,要耗多少电?相当于一个普通家庭几十年的用电量。要是用类脑架构,功耗能降到十分之一甚至百分之一,这不香吗? 还有很多人问,类脑计算会不会取代现在的大模型?当然不会。未来的路子肯定是凑一起过,大模型跑在类脑芯片上,把功耗降下来,把速度提上去,双赢。不是你死我活的关系。 那天在咖啡店,临走的时候我跟那个南大的学弟聊了两句,他说他们组现在天天泡超净间,就想把新材料的问题解决,把神经元的密度再往上提一倍。说这辈子说不定能看到类脑芯片放进手机里,续航直接干到一周。 我愿意信。毕竟现在我们天天被充电宝绑架,被数据中心的高电费绑架,总得有人换个思路,照着大自然进化了几百万年的最优解,再走一遍。对吧?

作者|科技

排版|科技

审核|知知

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