类脑芯片研发:我们离真正的通用人工智能还有多远?
上周去参加一个半导体行业的闭门沙龙,一群人聊到凌晨两点,散场的时候我脑子还晕乎乎的。印象最深的不是哪个大佬又放了什么卫星,是一群做了十几年芯片的老人围着类脑芯片吵得红脖子粗,有人说这是未来十年AI唯一的破局点,有人说这就是资本炒出来的伪概念,十年内都看不到商用可能。
传统冯诺依曼架构芯片数据流向图
现在所有做大模型的厂商都在愁怎么把大模型塞进手机,塞进路边的摄像头,塞进自动驾驶的车载单元,功耗降不下来,一切都是白搭。这个死结怎么解?很多人把宝押在了类脑芯片研发上。
类脑芯片突触连接结构显微镜图
现在商用的类脑芯片,大多还只能做一些低层级的感知任务,真要跑千亿参数的大模型,不管是规模还是性能,还差着好几个代差。别说明天就能替代GPU,十年内能在边缘计算场景抢下十分之一的市场,都已经是非常了不起的成绩了。
卡住脖子的三个硬骨头,没那么好啃
我接触过五六个做类脑芯片研发的团队,有高校的,也有创业公司的,没人说这活儿好干。目前来看,至少三个坎,绕不过去。
第一个坎,材料。现在大部分类脑芯片还是用传统硅基工艺做,模拟突触的精度不够,功耗根本降不到理论预期。现在大家看好的忆阻器,性能够,稳定性太差,良率上不去,做大规模芯片,十个里面有三个不能用,谁敢量产?
第二个坎,架构设计。我们现在对人脑的理解本身就半懂不懂,只知道神经元靠突触连接,信号跑起来就产生了智能,可具体怎么连接,怎么让芯片像人脑一样自主学习,现在根本没有一套成熟的方法论。目前做出来最大的类脑芯片,也就亿级神经元规模,人脑有八百六十亿,连零头都不到,也就比蚂蚁强一点。
第三个坎,生态。你芯片做出来了,得有人用啊。现在全世界的AI开发者都习惯了用CUDA写代码,你新架构要重新做编译器,重新做开发工具,重新培养开发者,哪那么容易?没有足够多的用户,就赚不到钱,赚不到钱就没法迭代,说白了就是先有鸡还是先有蛋的死循环。
可就算这么多坎,为什么还是有这么多人砸钱进去?去年一年国内就新增了二十多家类脑芯片创业公司,头部大厂都在偷偷布局。很简单,大家都看明白了,现在堆参数的大模型路线,已经快摸到天花板了,要做真正的通用人工智能,类脑路线几乎是唯一的方向。
我上个月见一个做了十二年类脑研发的老教授,头发都白了一半,他说刚入行的时候,申请经费都没人给,所有人都说这是骗经费的伪方向,现在倒好,刚出门就有投资人追着问要不要融资,反差大得他都不习惯。
他说,自己这辈子就想做成一件事,就是看到类脑芯片跑出来能媲美猫脑的智能,哪怕那时候他已经退休在家带孙子了,也值了。
做硬核科研就是这样啊,哪有那么多一蹴而就的神话,都是一群人闷头啃硬骨头,啃十几年几十年,才可能走出一条新路。
昨天刷新闻,看到国内团队刚流片成功了十亿级神经元的类脑原型,欧盟的人类大脑计划也出了新的架构方案,虽然离商用还远,可一步一步走,总比站在原地强。说不定哪天,我们这代人就能亲眼看到,类脑芯片催生出真正的智能,那才是真的改变世界。
为什么说现在的AI还是“傻大个”?
现在火遍全网的大模型,本质上还是走的老路子:堆参数,堆算力,堆数据。OpenAI训练一次GPT-3,烧掉的电费够一个小县城用大半个月,数据中心的水冷系统24小时不停转,那不是散热,那是在烧钱啊。 可人类的大脑呢?才二十多瓦的功耗,够你想一下午拓扑题,还能顺便刷完两集综艺,连个散热风扇都不需要。 离谱不离谱?对吧。 传统芯片用的冯诺依曼架构,天生就有个绕不开的瓶颈:存储和计算是分开的。每次计算都要把数据从内存搬到计算单元,算完再搬回去,一来一回浪费了百分之九十以上的功耗和时间。这不就像你煮一碗面,每次放一粒盐都要跑下楼去超市买,能不慢能不贵吗?
传统冯诺依曼架构芯片数据流向图
现在所有做大模型的厂商都在愁怎么把大模型塞进手机,塞进路边的摄像头,塞进自动驾驶的车载单元,功耗降不下来,一切都是白搭。这个死结怎么解?很多人把宝押在了类脑芯片研发上。
类脑芯片研发,到底在研什么?
别被名字骗了,类脑芯片不是说要在芯片上种脑细胞,也不是说造出来就能取代人脑。说白了,核心就是模仿人脑神经元和突触的工作方式,做存算一体。 什么意思?每个计算单元自己就带存储,不用来来回回搬数据。就像你把油盐酱醋都提前放在灶台边,煮面的时候伸手就能拿,效率一下子就上去了,功耗自然就降下来了。 这几年国内的进展其实不慢,清华的天机芯早就已经流片量产,不少创业公司做的低功耗类脑芯片,已经用在智能门锁、工业传感这些场景了,识别个指纹、测个异常数据,功耗只有传统芯片的十分之一都不到。 不过话说回来,网上很多自媒体吹得太玄乎,说什么类脑芯片马上就能诞生超级人工智能,说实话,扯呢。
类脑芯片突触连接结构显微镜图
现在商用的类脑芯片,大多还只能做一些低层级的感知任务,真要跑千亿参数的大模型,不管是规模还是性能,还差着好几个代差。别说明天就能替代GPU,十年内能在边缘计算场景抢下十分之一的市场,都已经是非常了不起的成绩了。
卡住脖子的三个硬骨头,没那么好啃
卡住脖子的三个硬骨头,没那么好啃
我接触过五六个做类脑芯片研发的团队,有高校的,也有创业公司的,没人说这活儿好干。目前来看,至少三个坎,绕不过去。
第一个坎,材料。现在大部分类脑芯片还是用传统硅基工艺做,模拟突触的精度不够,功耗根本降不到理论预期。现在大家看好的忆阻器,性能够,稳定性太差,良率上不去,做大规模芯片,十个里面有三个不能用,谁敢量产?
第二个坎,架构设计。我们现在对人脑的理解本身就半懂不懂,只知道神经元靠突触连接,信号跑起来就产生了智能,可具体怎么连接,怎么让芯片像人脑一样自主学习,现在根本没有一套成熟的方法论。目前做出来最大的类脑芯片,也就亿级神经元规模,人脑有八百六十亿,连零头都不到,也就比蚂蚁强一点。
第三个坎,生态。你芯片做出来了,得有人用啊。现在全世界的AI开发者都习惯了用CUDA写代码,你新架构要重新做编译器,重新做开发工具,重新培养开发者,哪那么容易?没有足够多的用户,就赚不到钱,赚不到钱就没法迭代,说白了就是先有鸡还是先有蛋的死循环。
可就算这么多坎,为什么还是有这么多人砸钱进去?去年一年国内就新增了二十多家类脑芯片创业公司,头部大厂都在偷偷布局。很简单,大家都看明白了,现在堆参数的大模型路线,已经快摸到天花板了,要做真正的通用人工智能,类脑路线几乎是唯一的方向。
我上个月见一个做了十二年类脑研发的老教授,头发都白了一半,他说刚入行的时候,申请经费都没人给,所有人都说这是骗经费的伪方向,现在倒好,刚出门就有投资人追着问要不要融资,反差大得他都不习惯。
他说,自己这辈子就想做成一件事,就是看到类脑芯片跑出来能媲美猫脑的智能,哪怕那时候他已经退休在家带孙子了,也值了。
做硬核科研就是这样啊,哪有那么多一蹴而就的神话,都是一群人闷头啃硬骨头,啃十几年几十年,才可能走出一条新路。
昨天刷新闻,看到国内团队刚流片成功了十亿级神经元的类脑原型,欧盟的人类大脑计划也出了新的架构方案,虽然离商用还远,可一步一步走,总比站在原地强。说不定哪天,我们这代人就能亲眼看到,类脑芯片催生出真正的智能,那才是真的改变世界。