浙江大学推出类脑机“悟空” 神经元数量接近猕猴大脑

（浙江3日综合电）浙江大学脑机智能全国重点实验室昨日发布新一代神经拟态类脑计算机—Darwin Monkey（悟空）。“悟空”支持的脉冲神经元规模超过20亿，神经突触超过千亿，神经元数量已接近猕猴大脑规模，在典型运行状态下功耗约为2000瓦。

这是国际上首台神经元规模超过20亿的基于专用神经拟态芯片的类脑计算机。之前，国际上规模最大的神经拟态类脑计算机是英特尔（Intel）去年4月发布的Hala Point系统，神经元规模是11.5亿。

“悟空”搭载了960颗达尔文3代类脑计算晶片，整体由15台刀片伺服器组成。晶片是由浙江大学牵头、联合之江实验室于2023年初研制成功，单颗晶片支持超过235万脉冲神经元与亿级神经突触，并支持类脑计算专用指令集和神经拟态在线学习机制。

为突破晶片间互连速度与系统能效的瓶颈，团队联合浙大集成电路学院，利用2.5D先进封装技术研制出晶圆级超集成类脑计算晶片Darwin Wafer，同时搭建晶上系统（System on Wafer，SoW）刀片伺服器。

整个SoW刀片伺服器主体包含一张集成64颗达尔文3代类脑晶片裸片的12寸晶圆，摆脱传统光罩的物理约束，实现导线微奈尺度的互连优化。经过2年多的研发，团队在多项关键技术取得突破：构建了大规模神经元系统互连与集成架构，支持以多维网格为基本拓扑结构的层次化、可扩展晶片间互连；实现自适应时间步控制方法，支持大规模神经元之间的任务协同运行。

同时采用中国国产晶圆基板技术，基于CoWoS-S 2.5D先进封装技术，实现晶圆级类脑计算晶片；提出分层的系统资源管理框架，设计多级内存系统中的数据换入换出策略，实现对大规模神经元系统资源的管理与调度。

与此同时，为充分释放类脑计算机的能力，团队还研制新一代达尔文类脑操作系统。这一系统采分层资源管理架构，通过构建负载感知调度算法与动态时间片划分机制技术，在考虑通信频宽与任务特征的基础上，实现神经拟态任务的高效并发调度与系统资源的动态优化。

团队负责人、浙江大学脑机智能全国重点实验室主任潘纲教授表示，团队在“悟空”上部署了多项智能应用验证，能够运行DeepSeek类脑大模型完成逻辑推理、内容生成和数学求解的智能任务，还能够模拟包括秀丽线虫、斑马鱼、小鼠以及猕猴不同神经元规模的动物大脑。

潘纲又说，“悟空”能为人工智能（AI）发展提供新的算力基座，可作为神经科学家研究脑的仿真工具，提供新的实验手段探索大脑工作机理，用于更好地理解大脑，减少真实的生物实验。

人类的推理能力和效率远超当前AI，“悟空”仿脑的工作机制和超越人脑的运算速度，将为未来类脑AI的研究提供强大的支持。

人类大脑是一部极其高效的“计算机”，能举一反三、融会贯通，可处理视觉、听觉、语言、学习、推理、决策、规划各类任务。“类脑计算”即是将生物神经网络的工作机理应用于计算机系统设计中，构建像大脑一样的低功耗、高并行、高效率、智慧化计算系统。