一座山峰要屹立多久才能回到大海？一只白鸽要飞过多少片大海才能在沙丘安眠？在我们科技圈也有类似“鲍勃迪伦”式之问：一种理论要经过多少“崎岖之路”才能完成转化？又要经过怎样的“上下求索”才能成为现实生产力？也许“天机芯”团队的故事会给你一个“参考答案”。

（北京时间10月14日，清华大学计算机系张悠慧团队和精密仪器系施路平团队与合作者在《自然》（Nature）杂志发文，首次提出“类脑计算完备性”以及软硬件去耦合的类脑计算系统层次结构。这是清华大学计算机系以第一完成单位/通讯单位发表的首篇《自然》论文，也完成了清华大学一年多以来在《自然》正刊的类脑计算领域“三连发”。）

追踪科学前沿，聚焦重大突破，科学城官微专访此次《自然》（Nature）杂志论文联合第一作者清华大学张伟豪和hth华体会体育官网登录入口科技联合创始人、总经理祝夭龙，让我们一起走进类脑计算的“世界”。

（“面向人工通用智能的异构天机芯片架构”作为封面文章登上2019年8月1日《自然》Nature）

一年多的时间，三篇Nature论文络绎而来，这是研究团队多年潜心研究、厚积薄发的结果。

“在《自然》杂志刊发第三篇论文指出类脑计算的研究并不只是一个硬件的研究，或者是一个算法的研究，而是整个从上到下的系统层次的研究。我们给类脑计算设计了一套系统的层次，相当于把各个层面的研究给串联了起来，然后进一步提出了一个类脑完备性的概念，属于比较基础的理论研究，我们希望从一些根基性的东西出发去建立整个类脑计算的大厦。”张伟豪说。

25岁，清华大学在读博士三年级，Nature论文的联合第一作者，目前在北京hth华体会体育官网登录入口科技担任类脑系统软件架构师……当这些标签汇聚到眼前这个年轻人身上，让我们再次感叹科技新生代的能力和潜力。

您是如何理解类脑计算的？

类脑计算，一端是智能，一端是计算。对于智能，我们有大脑这个自然界存在的高级智能信息处理系统，其必定有一些东西是我们可以借鉴的，这方面我们要去理解。对于计算，我们终究是要发展出这样一个计算系统的，这方面我们要去创造。理解与创造有不同的方法论，二者融合是发展通用人工智能更好的方法。所以就像飞机不是单纯的模仿鸟类一样，硅基智能也不可能完全模仿碳基智能。计算机科学为我们提供了丰富的经验去实现计算，而脑科学可以提供很多启发去认识智能，这就是我理解的为什么要融合地发展类脑计算。

这篇刊登在《自然》上的论文有什么特色？

这篇文章的一个重要特点是它不仅是理论的研究，还比较偏向于实用主义，我们给出了一套类脑计算发展的系统。还有类脑计算体系的层次，我们认为可以按照这个层次去真正做类脑计算，也就是说它不是一个数学问题，对工程上或者是对科学的方法论上是有一定贡献的，不仅是纯理论的研究，更具有应用的可能性。

在一问一答中，张伟豪不断向我们揭示出类脑计算不同层次的内容，由于所学专业，他的研究很早就具备了“工程”或“实用”的因子，而他的研发道路更是一个自我选择和恰逢其时的“合集”。

张伟豪的本科专业是软件工程，在保研阶段看到了清华大学类脑计算中心的招生信息。正好当时类脑中心缺乏一个能做复杂芯片软件工作的人，通过施路平教授的多轮面试后，张伟豪加入了他的科研团队。

说到类脑计算以及天机芯，我们会联想到那辆有“思想”的自行车，正是天机芯让它可以像人类“大脑”一样思考。“这辆自行车其实只是一个研究平台，选它是因为有很多适合研究的点，能让我们去做一个比较好的类脑算法的研究，这辆自行车安装的是二代天机芯片。”张伟豪说。

如果说这辆自行车是一个研究平台，另一个转化平台在悄然搭建。2018年，施路平团队创办北京hth华体会体育官网登录入口科技有限公司，并将其落地在海淀，致力于走通类脑计算创新实践之路。hth华体会体育官网登录入口科技与清华大学保持紧密的研究合作关系，形成产学研用一体的、全流程的公司运作模式，并从最初的7个人，发展到现在150人的规模。

“虽然科研成果是在2019年于《自然》的封面发表的，但是实际上2017年就做完了。那时候我们就开始想把这个成果进行转化，hth华体会体育官网登录入口科技就是这样诞生的。我们的愿景是希望公司成为全球类脑计算的领先者。”hth华体会体育官网登录入口科技联合创始人、总经理祝夭龙说。他说目前更迫切的工作是：“我们要脚踏实地，基于类脑新技术（包括Nature上论文的新技术）与真实的市场和应用结合起来，这是我们目前最重要的一项工作。”

（hth华体会体育官网登录入口科技联合创始人、总经理祝夭龙）

从1到∞，迎接黄金十年

2016年，《自然》的一篇文章曾提出，类脑计算是后摩尔定律时代极具潜力的发展方向之一，有望成为继GPU、ASIC加速器后，推动AI发展的巨大动力。

“在后摩尔时代，处理器的性能提升将不能再单方面的依赖微缩，转而寻求计算架构、制造结构和材料的创新。因此，图灵奖得主David Patterson指出，未来十年将是计算机架构发展的黄金期，将对计算机架构产生颠覆性变革，新的面向人工智能的架构将成为全球竞争的战略制高点。类脑计算就是最当前研究中最火热的方向之一。”面向未来的黄金十年，祝夭龙和同事们是笃定，也是积极进取的，hth华体会体育官网登录入口科技要做先吃到这个“螃蟹”的团队。

（hth华体会体育官网登录入口科技内部）

“对我来说，在企业这边我可以很快发现现实中所遇到的问题，从这些问题入手寻找科研的创新点。”类脑计算中心和hth华体会体育官网登录入口科技之间的“两点一线”，就如同理论研究与成果转化之间的探索之路，张伟豪穿梭其间，乐此不疲。

（讨论类脑计算架构）

他一方面在类脑计算中心做新型编译技术和类脑计算软硬件发展框架的研究，另一方面专注于芯片的开发。“要真正将芯片广泛地用起来，让芯片赋能算法，需要一系列的编译软件。这就是我在这里（hth华体会体育官网登录入口科技）主要负责的事情。”在张伟豪看来，类脑计算中心和hth华体会体育官网登录入口科技是在探索一种产、学、研结合的模式，他们希望做出对社会生产力有贡献的产品。

（天机异构融合类脑计算架构）

在算法方面，hth华体会体育官网登录入口科技研发的类脑算法，可以实现同现有深度学习算法相同甚至更好的识别结果，但参数量可降低3-7倍，计算量可降低3-20倍，可极大的节省计算资源和能耗。

在芯片方面，hth华体会体育官网登录入口科技Lynchip类脑芯片的验证样片Lynworm, 采用TSMC 12nm工艺，单芯片集成4个类脑计算核，已于2020年6月回片并完成了功能测试，达到了预期的设计指标。

（类脑芯片的验证样片Lynworm）

（未来天机芯的应用方向）

理论研究，是从0到1的工作，将1变成真正的生产力扩展为无穷大，从芯片、系统到云端，hth华体会体育官网登录入口科技还有很多的目标要实现，来迎接这“黄金十年”。