历时7年，清华大学开发出全球首款异构融合类脑芯片

清华大学开发出全球首款异构融合类脑计算芯片——“天机芯”，由该芯片驱动的的“无人驾驶自行车”登上了最新一期Nature封面！

这项研究由依托精密仪器系的清华大学类脑计算研究中心施路平教授团队进行，演示了一辆由新型人工智能芯片驱动的自动驾驶自行车。

基于此研究成果的论文“面向人工通用智能的异构天机芯片架构”（Towards artificial general intelligence with hybrid Tianjic chip architecture）作为封面文章登上了8月1日《自然》（Nature），实现了中国在芯片和人工智能两大领域《自然》论文零的突破

据介绍，当前，人工智能芯片代表性工作可概括为两个主流方向：深度学习加速器 (支持人工神经网络) 和类脑芯片(主要支持脉冲神经网络)。由于算法和模型的差别，当前人工智能芯片均只支持人工神经网络或者脉冲神经网络，难以发挥计算机和神经科学两个领域的交叉优势。天机芯片则通过资源复用，只需百分之三的额外面积开销即可同时运行计算机科学和神经科学导向的绝大多数神经网络模型，支持异构网络的混合建模，形成时空域协调调度系统，发挥它们各自的优势，既能降低能耗，提高速度，又能保持高准确度。

Tianjic芯片采用众核架构、可重构功能核模块和混合编码方案的类数据流控制模式，不仅可以适应基于计算机科学的机器学习算法，还可以轻松实现受大脑原理启发的神经计算模型和多种编码方案。

仅用一个芯片，就可以在无人驾驶自行车系统中同时处理多种算法和模型，实现实时目标检测、跟踪、语音控制、避障和平衡控制。这一研究预计可以为通用性更高的硬件平台发展开拓新的道路，促进AGI技术的开发。

2015年，施路平团队设计出第一代“天机芯”，经不断改进设计，2017年第二代“天机芯”问世。相比于当前世界先进的IBM的TrueNorth 芯片，2017年流片成功的第二代“天机芯”密度提升20%，速度提高至少10倍，带宽提高至少100倍，灵活性和扩展性更好。

施路平介绍，早在2012年，清华大学就瞄准未来人工智能发展的前沿，通过人才引进布局类脑计算。2014年清华大学依托精仪系成立了联合了七个院系的类脑计算研究中心，施路平为类脑计算研究中心主任。基于自主研发的天机芯片，类脑计算中心还研制出第一代类脑计算软件工具链，可支持从机器学习编程平台到“天机芯”的自动映射和编译，开发出第一代类脑计算系统，并利用类脑自动行驶自行车建立一个异构可扩展人工通用智能开发演示平台，利用一块天机芯片展示了自行车的自平衡、动态感知、目标探测、跟踪、自动避障、过障、语音理解、自主决策等功能。