6 月 1 日消息，人腦能夠運行非常復雜且龐大的神經網絡，而功耗卻僅有 20W，遠小于現有 AI 系統。因此，在算力比拼加速，能耗日益攀升的今日，借鑒人腦的低功耗特性發展新型智能計算系統成為極具潛力的方向。

中國科學院自動化研究所宣布，該所李國齊、徐波課題組提出了 " 神經形態動態計算 " 的概念，與國內科技企業等單位合作設計了一套能夠實現動態計算的算法 - 軟件 - 硬件協同設計的類腦神經形態 SoC 系統 Speck，從而實現基于注意力機制的動態計算，能夠在硬件層面做到 " 沒有輸入，沒有功耗 "，在算法層面做到 " 有輸入時，根據輸入重要性程度動態調整計算 "，在典型視覺場景任務功耗可低至 0.7 毫瓦，進一步挖掘了神經形態計算在性能和能效上的潛力。

相關研究成果已經在線發表于《自然?通訊》上（DOI:10.1038/s41467-024-47811-6）。

據介紹，Speck 是一款異步感算一體類腦神經形態 SOC，采用全異步設計，在一塊芯片上集成了動態視覺傳感器（DVS 相機）和類腦神經形態芯片，具有極低的靜息功耗（僅為 0.42 毫瓦）。Speck 能夠以微秒級的時間分辨率感知視覺信息，以全異步方式設計拋棄了全局時鐘控制信號，避免時鐘空翻帶來的能耗開銷，僅在有事件輸入時才觸發稀疏加法運算。

▲   類腦神經形態 SOC 系統 Speck 設計框架

官方表示，該工作的實踐證實高、低抽象層次大腦機制的融合能進一步激發類腦計算潛力，為未來將大腦進化過程中產生的各種高級神經機制融合至神經形態計算提供積極啟發。

▲   人腦中的注意力機制  

▲   融合了注意力脈沖動態計算的 Speck