全球首臺100億神經(jīng)元類腦異構(gòu)融合智算在橫琴誕生。12月17日，“2024年類腦智算創(chuàng)新產(chǎn)品發(fā)布會暨神經(jīng)醫(yī)學(xué)大模型研討會”在橫琴舉辦。會上，廣東省智能科學(xué)與技術(shù)研究院（下稱“廣東省智能院”）發(fā)布了第二代天琴芯類腦處理芯片LYRA-β Max、第二代天琴類腦晶圓計(jì)算芯片LYRA-β eXtreme、類腦計(jì)算卡、高密度類腦算力服務(wù)器等創(chuàng)新產(chǎn)品。

會議以“智算創(chuàng)新 賦能神經(jīng)醫(yī)學(xué)”為主題，吸引了來自北京、上海、澳門、珠海等城市的領(lǐng)域?qū)＜?、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)代表近90余人齊聚橫琴，共研共商神經(jīng)醫(yī)學(xué)大模型與智能計(jì)算技術(shù)的融合應(yīng)用。

智算技術(shù)突破

刷新全球類腦算力記錄，打開無限想象空間

多尺度闡明大腦信息處理規(guī)律、腦認(rèn)知功能神經(jīng)機(jī)制、腦疾病治病機(jī)理和個(gè)性化診療等神經(jīng)醫(yī)學(xué)所需的基礎(chǔ)研究，需要強(qiáng)大的計(jì)算能力和對復(fù)雜模式及關(guān)系進(jìn)行深層解析的能力。

為更好地支撐“更復(fù)雜、更高效、更快捷”的智能計(jì)算任務(wù)，在類腦智算創(chuàng)新產(chǎn)品發(fā)布會環(huán)節(jié)，由廣東省智能院類腦芯片聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、智能計(jì)算系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的新一代類腦智算創(chuàng)新產(chǎn)品正式對外發(fā)布。

類腦智能計(jì)算芯片方面，類腦芯片聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室本次發(fā)布了第二代天琴芯類腦處理芯片LYRA-β Max，進(jìn)一步拓展脈沖神經(jīng)元計(jì)算規(guī)模達(dá)460萬，計(jì)算性能較實(shí)驗(yàn)室上一代成果提升約2.7倍。實(shí)驗(yàn)室還在單張標(biāo)準(zhǔn)尺寸PCIe卡上實(shí)現(xiàn)多顆LYRA-β Max類腦芯片的互聯(lián)集成和分布式計(jì)算，研發(fā)出可支持脈沖神經(jīng)元計(jì)算規(guī)模最大達(dá)2600萬以上的類腦計(jì)算卡。

不僅如此，實(shí)驗(yàn)室采用全新一代晶圓級集成技術(shù)，基于自主研發(fā)的存算融合、事件觸發(fā)、線性可擴(kuò)展的類腦計(jì)算架構(gòu)，推出了第二代天琴類腦晶圓計(jì)算芯片LYRA-β eXtreme，單芯片脈沖神經(jīng)元計(jì)算規(guī)模達(dá)4億以上，持續(xù)刷新類腦算力紀(jì)錄。

集成與配套技術(shù)方面，由智能計(jì)算系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室迭代推出的類腦血管相變散熱系統(tǒng)，高效模擬人腦血管散熱模式，相較市場上的風(fēng)冷技術(shù)可減少87%的散熱能耗，相較液冷技術(shù)可減少45%的散熱能耗。實(shí)驗(yàn)室融合了自研的超高算力密度整機(jī)集成、類腦血管相變液冷、無風(fēng)扇高功率氮化鎵電源等技術(shù)，推出了高密度類腦算力服務(wù)器，可支持單機(jī)4億以上脈沖神經(jīng)元計(jì)算規(guī)模。

據(jù)介紹，基于以上技術(shù)，廣東省智能院僅用了30臺高密度類腦算力服務(wù)器、6個(gè)機(jī)柜，成功構(gòu)建起了全球首臺達(dá)到100億神經(jīng)元類腦算力規(guī)模的超高密度集成的類腦融合超算系統(tǒng)，相當(dāng)于人腦的1/9規(guī)模。該系統(tǒng)集成了BPU、CPU、GPU等多種算力異構(gòu)融合的智能計(jì)算驗(yàn)證和服務(wù)平臺，可以為超大規(guī)模腦仿真計(jì)算、高維復(fù)雜圖網(wǎng)絡(luò)分析計(jì)算、通用大模型計(jì)算等提供綜合的解決方案，為探索類腦融合的通用智能大模型提供了綜合算力支撐，為高效處理神經(jīng)醫(yī)學(xué)等基礎(chǔ)研究中所包含的海量“非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)”，打開了無限的想象空間。

應(yīng)用場景拓展

探討“智算 模型”神經(jīng)醫(yī)學(xué)研究新趨勢

強(qiáng)大的類腦智能計(jì)算技術(shù)為全新的應(yīng)用拓展帶來了宏大的機(jī)遇。

在神經(jīng)醫(yī)學(xué)大模型研討會上，中國科學(xué)院上海生命科學(xué)信息中心研究員阮梅花、北京大學(xué)教授吳思、中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員陳洛南（魏江勇博士后報(bào)告）、燧人醫(yī)療首席執(zhí)行官/廣東省智能院特聘研究員蔡江、廣東省智能院研究員馮圣中和博士后李尚陽分別進(jìn)行主題分享。

隨后，與會專家學(xué)者深入討論了神經(jīng)醫(yī)學(xué)大模型的研究成果、未來發(fā)展趨勢及其在臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的廣闊前景，提出了神經(jīng)醫(yī)學(xué)大模型研究、方法技術(shù)路線，以及最終評估指標(biāo)，為“神經(jīng)醫(yī)學(xué)大模型智能聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”的建設(shè)和發(fā)展提供重要的學(xué)術(shù)指導(dǎo)。

共創(chuàng)未來生態(tài)

打造神經(jīng)醫(yī)學(xué)“產(chǎn)學(xué)研用”開放創(chuàng)新鏈

從人腦中借鑒運(yùn)作原理，啟發(fā)創(chuàng)造類腦智能技術(shù)，再反哺到人腦機(jī)制和神經(jīng)醫(yī)學(xué)的研究中去，這樣的良性循環(huán)，讓參與本次研討會并進(jìn)行現(xiàn)場考察的與會代表印象深刻。

粵港澳腦智工程中心執(zhí)行主任張方雄表示，類腦智能計(jì)算的底層突破，讓擁有超高算力的類腦芯片和計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化成為可能。神經(jīng)醫(yī)學(xué)等擁有豐富臨床數(shù)據(jù)和應(yīng)用場景的領(lǐng)域，則為類腦計(jì)算產(chǎn)品的商業(yè)化應(yīng)用提供了沃土。兩者的結(jié)合需要生產(chǎn)關(guān)系各鏈條各環(huán)節(jié)的緊密參與。

中國科學(xué)院院士、廣東省智能院院長張旭希望，以類腦智能計(jì)算為“針”，神經(jīng)醫(yī)學(xué)為“線”，吸引更多的科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)、醫(yī)院、高校參與到“神經(jīng)醫(yī)學(xué)大模型”的生態(tài)共創(chuàng)中，打造一個(gè)覆蓋“產(chǎn)學(xué)研用”全環(huán)節(jié)的神經(jīng)醫(yī)學(xué)開放創(chuàng)新鏈，讓全腦尺度的實(shí)時(shí)仿真，腦疾病、腦機(jī)理乃至類腦器官的數(shù)字孿生，神經(jīng)醫(yī)學(xué)的實(shí)時(shí)診斷模型等科學(xué)想象成為可能，為人類的生命健康和生活福祉貢獻(xiàn)更多智慧。