類腦計(jì)算行業(yè)分析報(bào)告 2022類腦計(jì)算技術(shù)行業(yè)前景及趨勢分析

• 2022年10月27日 LiuMingYue來源：百度百科 中研網(wǎng) 1140 73
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類腦計(jì)算行業(yè)市場前景及現(xiàn)狀如何?類腦計(jì)算研究涉及的領(lǐng)域范圍廣泛，包括材料科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、電氣工程、計(jì)算機(jī)工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。材料科學(xué)家研究、制造和表征可用于類腦器件的新材料，重點(diǎn)是展示與生物神經(jīng)系統(tǒng)相似特性的材料。

類腦計(jì)算行業(yè)市場前景及現(xiàn)狀如何?類腦計(jì)算研究涉及的領(lǐng)域范圍廣泛，包括材料科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、電氣工程、計(jì)算機(jī)工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。材料科學(xué)家研究、制造和表征可用于類腦器件的新材料，重點(diǎn)是展示與生物神經(jīng)系統(tǒng)相似特性的材料。神經(jīng)科學(xué)家提供可能在類腦計(jì)算意義上有用的新知識，并利用類腦計(jì)算系統(tǒng)來模擬和研究生物神經(jīng)系統(tǒng)。

在現(xiàn)階段的社會發(fā)展過程中計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在社會中的應(yīng)用具有極大的社會現(xiàn)實(shí)含義，不僅其在加速社會經(jīng)濟(jì)的道路上起到了積極的作用。計(jì)算機(jī)技術(shù)在發(fā)展的同時(shí)帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會的進(jìn)步。由于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)沒有相關(guān)的技術(shù)信息支撐，當(dāng)代的發(fā)展方向是積極向前的、相互融合的。

不過由于當(dāng)代社會信息的共享性還有待于提高到新的階段，-些方面的信息受到一定的局限和壟斷性。伴隨著越來越普遍的計(jì)算機(jī)科學(xué)在全世界范圍內(nèi)的迅猛發(fā)展，信息將可以被方便快捷的進(jìn)行傳播，有理由相信計(jì)算機(jī)技術(shù)將會帶動(dòng)社會經(jīng)濟(jì)更好發(fā)展，其對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將起到積極有效的作用。

類腦計(jì)算行業(yè)分析報(bào)告 2022類腦計(jì)算技術(shù)行業(yè)前景及趨勢分析

類腦計(jì)算是指利用數(shù)字電路、模擬電路、數(shù)模混合電路或新器件來仿真生物神經(jīng)元以及神經(jīng)元間的突觸連接，進(jìn)而利用超大規(guī)模集成電路(Very Large Scale Integrated，VLSI)系統(tǒng)來模仿神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)生物學(xué)結(jié)構(gòu)。和現(xiàn)有馮諾伊曼體系結(jié)構(gòu) 計(jì)算與存儲分離的特點(diǎn)相對，類腦計(jì)算中的神經(jīng)元結(jié)構(gòu)既有計(jì)算能力，也有存儲能力。類腦計(jì)算的這種特點(diǎn)從根本上消除了馮諾伊曼體系結(jié)構(gòu)的“存儲墻”問題。通過對類腦計(jì)算進(jìn)行研究，能夠更好地理解腦計(jì)算模型，為實(shí)現(xiàn)類腦智能提供路徑。

據(jù)世界衛(wèi)生組織報(bào)道，預(yù)計(jì)到2030年，抑郁癥的疾病負(fù)擔(dān)將躍升至第一位，中國最新精神衛(wèi)生調(diào)查顯示抑郁癥的終身患病率為6.9%，目前中國有超過9500萬的抑郁癥患者，給社會、家庭及個(gè)人帶來了沉重負(fù)擔(dān)，類腦計(jì)算行業(yè)發(fā)展前景廣袤。

而我們的人腦靠其中的神經(jīng)元以脈沖的形式進(jìn)行信息傳遞，約870億個(gè)神經(jīng)元高度非線性地工作，每個(gè)神經(jīng)元在外部和內(nèi)部都與其他神經(jīng)元有多達(dá)10000個(gè)連接，承載著數(shù)十萬個(gè)協(xié)調(diào)的并行過程，功耗卻只要20W左右。

類腦計(jì)算，已然從實(shí)驗(yàn)室走向了商業(yè)化摸索。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，2035年類腦計(jì)算的市場規(guī)模約200億美元。

SNN也被稱為第三代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是人工智能領(lǐng)域機(jī)器學(xué)習(xí)算法的一種，是計(jì)算機(jī)科學(xué)與生物神經(jīng)科學(xué)交叉而成的新興學(xué)科。相比于傳統(tǒng)的ANN，如各種深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，SNN實(shí)現(xiàn)了更高級的生物神經(jīng)元模擬水平，更容易模擬人腦低功耗高性能的處理方式，類腦計(jì)算行業(yè)是信息技術(shù)向智能化發(fā)展的重點(diǎn)研究方向。與ANN相比，SNN有諸多優(yōu)良特性，在實(shí)現(xiàn)低功耗、高性能的智能系統(tǒng)上潛力巨大。

單個(gè)TruNorth芯片包含4096個(gè)計(jì)算核心，可以實(shí)現(xiàn)神經(jīng)突觸和神經(jīng)元排列的動(dòng)態(tài)映射。 每個(gè)內(nèi)核最多可將1024個(gè)軸突電路用于輸入連接，從而實(shí)現(xiàn)256個(gè)IF神經(jīng)元，這些神經(jīng)元組織為靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器。 IBM TrueNorth系統(tǒng)的一個(gè)吸引人的功能是，單個(gè)芯片由54億個(gè)晶體管組成，僅消耗70mW的功率密度，僅占傳統(tǒng)計(jì)算單元的1/10000。

Brainchip公司開發(fā)了名為Akida神經(jīng)形態(tài)計(jì)算平臺，該平臺可以使用一個(gè)NSoC有效地實(shí)現(xiàn)120萬個(gè)神經(jīng)元和100億個(gè)突觸。 該平臺具有多個(gè)板載處理器，包括基于事件的處理，數(shù)字處理，存儲器，輸入/輸出接口和多芯片擴(kuò)展的功能。

圖表：各類類腦計(jì)算芯片匯總

資料來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

除了這些類腦芯片外，仍有許多新興的類腦芯片在SNN計(jì)算中顯示出巨大的潛力。 例如浙江大學(xué)的達(dá)爾文芯片，其目標(biāo)是嵌入式低功耗應(yīng)用。 蘇黎世大學(xué)研究人員開發(fā)的DYNAP-SEL結(jié)合了異步數(shù)字邏輯和模擬電路，以實(shí)現(xiàn)模擬SNN實(shí)現(xiàn)。

電子和計(jì)算機(jī)工程師利用模擬電路、數(shù)字電路、數(shù)模混合電路和器件來構(gòu)造系統(tǒng)，模擬神經(jīng)系統(tǒng)的運(yùn)行過程，開發(fā)由生物啟發(fā)的類腦計(jì)算系統(tǒng)。類腦計(jì)算系統(tǒng)的研究涉及到類腦處理器微體系結(jié)構(gòu)技術(shù)、體系結(jié)構(gòu)技術(shù)、類腦處理器配套的軟件工具鏈和基于脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法等研究領(lǐng)域。

中研研究院出版的類腦計(jì)算技術(shù)行業(yè)報(bào)告放送

我國類腦計(jì)算技術(shù)優(yōu)勢及投融資發(fā)展分析

第一節(jié) 我國類腦計(jì)算優(yōu)勢

一、國家科研層面的優(yōu)勢

二、國際巨頭領(lǐng)先的優(yōu)勢

第二節(jié) 國內(nèi)重點(diǎn)單位技術(shù)優(yōu)勢分析

一、北京靈汐科技

二、中科院自動(dòng)化所

三、泓觀科技

四、西井科技

五、時(shí)識科技Synsense

第三節(jié) 類腦計(jì)算領(lǐng)域投融資發(fā)展

一、全球類腦計(jì)算領(lǐng)域投融資情況

二、類腦計(jì)算領(lǐng)域投融資情況

更多類腦計(jì)算技術(shù)市場調(diào)研消息,可以點(diǎn)擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2022-2027年國內(nèi)外類腦計(jì)算技術(shù)發(fā)展研究及趨勢預(yù)測報(bào)告》。

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