類腦計算機顧名思義就是與人腦相似的計算機，現在被廣泛應用計算機有台式、筆記本、平闆等不同的形式，它們都被統稱為“電腦”，但其實它們都能力還遠遠沒有達到“腦”的水準。
随着人們對計算機的圖像處理、語音識别、資料挖掘等能力的更高的要求，開始希望賦予計算機類似于人腦的“智能”。今天，中國科學家終于在這個領域取得了全球領先的進展。浙江大學聯合之江實驗室共同研制成功了我國首台基于自主知識産權類腦晶片的類腦計算機 Darwin Mouse。
這意味着計算機這個冰冷的計算機器将真正擁有“大腦”，通過改進和完善将具有真正的自主學習，感覺操控等進階的智能演化能力。
将目光瞄準到模仿生物大腦
20 世紀 30 年代中期，德國科學家馮·諾依曼提出了用二進制作為計算機的數制基礎，還提出了全世界沿用至今的計算和存儲分離的架構。
但人們需要依賴計算機完成的任務越來越多，複雜程度也越來越高，對計算機的運算能力和速度要求也就不僅僅局限在目前的水準。馮·諾依曼架構的局限就展現在計算與存儲分離就需要将資訊來回搬運，這個搬運的過程成為了運算速度的“拖油瓶”。
Darwin Mouse 類腦計算機研究團隊負責人、浙江大學計算機科學與技術學院教授潘綱認為，這種計算模式制約了以大資料為代表的計算性能提升，讓資料“跑動”和人工智能高功耗的問題凸顯了出來。
類腦計算就是人們想要突破現有計算機瓶頸，将目光瞄準到模仿生物大腦的方式。
完全自主知識産權、全球最大規模
Darwin Mouse 由三個并排而立的機櫃組成，包含了 792 顆浙江大學研制的達爾文 2 代類腦晶片，支援 1.2 億脈沖神經元，有近億神經突觸。
類腦計算是一種颠覆傳統計算模式的方式，最大的差別就在于存算一體，有高度的并行能力。潘綱說，“類腦計算是目前國際學術界與工業界的研究焦點，已經被看作是解決人工智能等計算難題的重要路徑之一。”
既然是類腦，就要模仿生物的大腦， Darwin Mouse 的神經元數量就與小鼠的大腦神經元數量規模相當，是目前國際上神經元規模最大的類腦計算機。
雖然小鼠的大腦與人類的能力還有很大差距，但它已經可以在與環境的互相作用中做出很多智能行為。甚至連我們一腳就能踩死的昆蟲都能在不同環境中做出不同的智能行為反應，知道如何尋找目标、躲避障礙等等。
Darwin Mouse 中使用的類腦晶片是浙江大學自研的，可以模拟大腦神經網絡的結構和功能， 在圖像、視訊、自然語言的模糊進行中具有優勢。 Darwin Mouse 的研制成功，也是我國完全自主知識産權的強大的機架式類腦計算機。
Darwin Mouse 的運作功耗隻有 350W-500W，是依靠鈉離子和鉀離子的流入流出導緻細胞膜電壓變化進而傳遞資訊。當神經元接收到資訊時才會啟動運作，這也是它能做到如此低功耗運作的原因之一，這一點也和生物的反應相似，高度并行提升效率。
類腦作業系統 DarwinOS
硬體達标了軟體自然也要跟上， Darwin Mouse 項目的骨幹研究員金孝飛介紹了他們專門研發的類腦作業系統——DarwinOS。
金孝飛說，“ 這台類腦計算機就是像搭積木一樣搭起來的。 類腦計算機使用的每顆晶片上都有 15 萬個神經元，每 4 顆晶片做成一塊闆子，若幹闆子再連接配接起來成為一個子產品。”
雖然 金孝飛使用了大多數人都能了解的“搭積木”做了比喻，但要實作上億神經元的互聯，而且還要讓它們實作高效的關聯難度是極大的。
DarwinOS 可以實作對異構計算資源的統一排程和管理，為大規模的脈沖神經網絡計算任務提供了運作和服務平台。同在研究小組的骨幹研究員呂攀說：“ 目前達爾文類腦作業系統的功能任務切換時間達微秒級，可支援億級類腦硬體資源管理。 ”
Darwin Mouse 可實作多種智能任務
Darwin Mouse 可不是“PPT 釋出”它已經實作了多種智能任務，不僅會唱歌、猜謎語、吟詩作對，還能“意念”打字。
Darwin Mouse 的研究團隊還用三台機器人進行了示範現場示範，它們的身份分别是抗洪搶險救援任務中的“巡邏員”、“救援員”和“修壩員”。三台機器人分工合作有條不紊的執行任務，而且還不止這麼簡單，它們還可以随時互換身份，根據任務切換功能。
同樣是項目研究骨幹成員的李螢副教授說，這些機器人的功能不是固定，而是通過不同的腦區來操控的，這就是 DarwinOS 實作的 計算資源的統一排程和管理能力。
類腦計算機 朝着真正的智能邁進
我們發展類腦計算的原因在于想要賦予計算機智能， 如今的大資料、雲計算、人工智能，都是為了實作人類工作生活更高效、便捷而誕生的。 但機器始終是“生産線産物”，想要實作真正的智能演進還需要很多努力。
Darwin Mouse 雖然是目前全球神經元規模最大的類腦計算機，但它與人腦還有很大差距。不過從 1946年世界上第一台計算機誕生到今天，計算機的發展早已超乎了人類當初的想象。如今的類腦計算機雖然還處于初步發展階段，但未來将有怎樣的突破誰又能預料呢？