（圖片來源：攝圖網(wǎng)）
本文來自前瞻網(wǎng)，作者/趨勢速遞。
據(jù)安徽日報報道，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊孫方穩(wěn)課題組和國家同步輻射實驗室/核科學(xué)技術(shù)學(xué)院鄒崇文課題組合作，成功制備出了類腦神經(jīng)元器件，并展示了類腦神經(jīng)系統(tǒng)中多通道信號傳遞和處理的過程。這項研究成果最近發(fā)表在國際權(quán)威期刊《科學(xué)進(jìn)展》上。
類腦神經(jīng)元器件，也被稱為類腦芯片，是利用神經(jīng)形態(tài)器件來模擬人腦中神經(jīng)元和突觸等基本功能，并進(jìn)一步將這些神經(jīng)形態(tài)器件連接成人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以模擬大腦的信息處理和存儲等復(fù)雜功能。
在這項研究中，課題組的研究人員在近十年的研究基礎(chǔ)上，利用氧化物分子束外延設(shè)備克服了制備困難，成功生長了高質(zhì)量的二氧化釩外延薄膜，并通過微納加工制備了生物神經(jīng)元和突觸陣列，實現(xiàn)了對神經(jīng)元之間突觸動態(tài)連接過程的直接模擬。
在這個過程中，實驗人員還創(chuàng)新性地探測到了連接過程中導(dǎo)電絲的形成和實時成像。這種量子傳感成像技術(shù)為構(gòu)筑大規(guī)模人工突觸分層組織和神經(jīng)形態(tài)結(jié)構(gòu)提供了直接實驗依據(jù)。
類腦神經(jīng)元器件的研究是人工智能領(lǐng)域的一個重要方向。通過模擬人腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，科學(xué)家們希望能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能系統(tǒng)更加高效、靈活和智能的信息處理能力。然而，由于人腦的復(fù)雜性和神經(jīng)元之間的復(fù)雜連接，要實現(xiàn)類腦系統(tǒng)的功能遠(yuǎn)非易事。這項研究的成功，不僅為類腦神經(jīng)元器件的制備提供了新的思路和方法，還為研究人員進(jìn)一步探索類腦系統(tǒng)的功能和機(jī)制提供了重要的實驗基礎(chǔ)。
——類腦芯片屬于人工智能芯片
當(dāng)前，人工智能芯片可以根據(jù)技術(shù)架構(gòu)分為CPU、GPU、FPGA、ASIC和類腦芯片。根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的位置，可以分為云端AI芯片、邊緣AI芯片和終端AI芯片。另外，根據(jù)在實踐中的目標(biāo)，可以分為訓(xùn)練芯片和推理芯片。
——人工智能芯片領(lǐng)域研究火熱
在政策的積極引導(dǎo)下，中國人工智能芯片行業(yè)積極實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，不斷取得有效的科研成果。近年來，科研論文層出不窮，這種產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的模式有效地將研究成果應(yīng)用到實際中，推動人工智能芯片從研發(fā)到量產(chǎn)的飛躍。從2014年到2023年，中國人工智能芯片相關(guān)論文的發(fā)表數(shù)量整體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。在2018年達(dá)到高峰后，發(fā)表數(shù)量開始減少。主要原因是人工智能芯片領(lǐng)域的研發(fā)進(jìn)入了技術(shù)瓶頸，研發(fā)難度增加，周期變長。然而，2022年中國人工智能芯片相關(guān)論文數(shù)量仍保持在相對較高的水平，研究熱度依然持續(xù)。
——中國人工智能芯片市場需求廣闊
隨著第三代半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，算力水平和終端應(yīng)用逐漸成熟。目前，中國人工智能芯片的發(fā)展正處于初級階段，技術(shù)研發(fā)和終端應(yīng)用仍有廣闊的發(fā)展空間。未來，在政策、市場和技術(shù)等因素的共同推動下，中國人工智能芯片行業(yè)將持續(xù)穩(wěn)步增長。預(yù)計到2024年，市場規(guī)模有望突破1000億元；而到2027年，中國人工智能芯片市場規(guī)模預(yù)計將達(dá)到2881.9億元。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊這項研究的成功，不僅為類腦神經(jīng)元器件的制備提供了新的思路和方法，還為研究人員進(jìn)一步探索類腦系統(tǒng)的功能和機(jī)制提供了重要的實驗基礎(chǔ)。未來，隨著類腦神經(jīng)元器件的不斷發(fā)展和完善，人工智能領(lǐng)域的研究將迎來新的突破，為我們帶來更加智能化的科技應(yīng)用。
人工智能芯片行業(yè)具有廣闊的前景。隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，對高性能、低功耗的人工智能芯片需求不斷增加。人工智能芯片在圖像識別、語音識別、自動駕駛、智能物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。同時，政府的政策支持和投資的增加也為人工智能芯片行業(yè)提供了良好的發(fā)展環(huán)境。預(yù)計未來幾年，人工智能芯片行業(yè)將持續(xù)快速發(fā)展，市場規(guī)模將不斷擴(kuò)大。
