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2025-10-20

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  类脑计算(Brain-inspired Computing)是以生物神经系统为蓝本,融合神经科学、集成电路、人工智能等多学科技术,构建模拟神经元与突触工作机制的计算体系。其核心在于突破传统计算架构的“内存墙”限制,通过脉冲神经网络(SNN)实现存算一体,具备低功耗、低延迟、自适应等特性。该技术不仅追求计算效率的跃升,更致力于赋予机器感知、学习、决策一体化的类脑智能能力,为通用人工智能(AGI)的实现提供底层支撑。

  中国类脑计算技术已跨越实验室验证阶段,进入工程化落地关键期。清华大学团队研发的二维材料忆阻器阵列,将开关比提升至百万量级,循环稳定性突破十亿次,直接推动类脑芯片从科研样品走向量产。中科院微电子所开发的铪基氧化物忆阻器在3nm制程下实现低电压操作,功耗较传统DRAM降低90%,为移动设备与边缘计算提供理想解决方案。华为海思将忆阻器技术应用于昇腾系列AI加速器,在图像识别任务中实现能效比显著提升,标志着中国在类脑硬件领域达到国际领先水平。

  中国已形成覆盖“材料-器件-芯片-系统”的完整类脑计算产业链。上游环节,忆阻器、神经形态传感器等核心器件实现自主可控;中游环节,灵汐科技、时识科技等企业推出搭载忆阻器阵列的类脑芯片,支持脉冲神经网络的实时训练与推理;下游环节,广东省智能科学与技术研究院构建的类脑融合超算系统,通过晶圆级芯片计算架构实现百亿神经元规模集成,相当于人脑的九分之一规模。这种全链条布局,使中国在全球类脑计算竞争中占据先发优势。

  医疗健康领域成为类脑计算的首批突破口。侵入式脑机接口系统获医疗器械认证,应用于癫痫预测、帕金森病治疗;非侵入式设备在精神疾病诊断、康复训练中普及,形成覆盖诊断、治疗、康复的全流程解决方案。工业智能领域,制造企业引入类脑决策模块优化生产调度,实现设备故障预测与能效动态管理;安防领域的高精度目标识别系统提升边境巡检效率。消费电子领域,智能座舱、AR/VR设备整合类脑感知芯片,增强人机交互的自然性与实时响应能力。

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