類腦智能成下—代人工智能新寵，SynSense時識科技勇闖“無人區”

SynSense時識科技創始人兼首席執行官喬寧

人腦有太多值得機器學習和借鑒的能力，包括低功耗、高容錯、創造性等等。而類腦計算實際上正是借鑒人腦的信息處理方式，因此也被稱為神經形態計算。

“類腦賽道有兩大維度，一是感知，二是計算。感知包括視覺、語音等的感知，可以理解為把環境的變量變成脈沖序列。而計算是基于稀松的數據來連續地做計算，包含了event-driven，也就是事件觸發運算的概念。”SynSense時識科技創始人兼首席執行官喬寧道。

他進一步說道，“如果用關鍵詞來對類腦計算做一個界定的話，那么首先它是一個時域加空域的計算，其次它的計算是稀松的。”

由于邊緣計算和5G網絡等新技術更依賴于瞬時響應，數據中心固有的延遲和資源占用問題將變得愈發難以接受。而類腦技術作為一種新型范式，憑借其實時處理非結構化信息、自主學習、超低功耗、超低延時等強大能力，開始受到人們的廣泛關注。

當前，無論是中國還是歐美國家，對類腦技術均保持著足夠的耐心和期盼，斥巨資支持此類研究或長期布局的案例屢見不鮮。企業和科研人員對類腦技術的關注度也正在逐漸提升。

SynSense時識科技全球首款感算一體動態視覺智能SoC-Speck

以英特爾神經擬態芯片Loihi2為例，該芯片建立在英特爾4nm工藝節點的預生產版本之上，集成的神經元數量達到了100萬，性能提升超過Loihi110倍。但就目前而言，其并不會成為產品出現在商業化場景里。

英特爾神經擬態計算實驗室應用研究負責人尤利婭·桑達米爾斯卡婭說：“我們更多將Loihi2視為一種研究型芯片，以此為研究人員提供途徑，來探索不同的應用方向。”

SynSense時識科技聯合創始人兼首席科學家賈科莫·因迪維里說：“在歐洲，部分瑞士、荷蘭或者意大利的實驗室，早已遵循著20世紀90年代卡弗·米德開創的混合模擬/數字電路和異步數字電路而進行類腦技術開發。在中國，不少科創公司也已開始推動類腦技術，或是新興技術領域（如憶阻器）進行探索。”

據Yole Development預測，2035年類腦計算市場將占人工智能總收入的15%～20%，市場規模約200億美元。

毋席置疑的是，有望打破“馮·諾依曼”計算機局限性的類腦技術，必將在各個領域極大地拓展仿生器件的應用范疇，從而掀起新一輪的智能革命。

那么在全球類腦計算技術發展的熱潮中，企業究竟該如何搶占類腦計算領域的制高點，又該如何加速推動產業落地？

與人工智能的迅速崛起不同，目前中國類腦計算的發展尚處于初級階段，還沒有形成明確的產業。國內的類腦企業并不多，且大部分還處于積極探索落地應用場景的階段。

在這種情況下，類腦企業通常面臨著一個巨大挑戰，即在沒有明確的基礎設施和應用導向的環境中，如何才能迅速摸著石頭過河？

這其中，于2017年成立的SynSense時識科技或可給后來者帶來啟示。

SynSense時識科技成立于瑞士蘇黎世，2020年總部遷至中國。幾年內，SynS ense時識科技已落子國內外多個主要城市，設立了蘇黎世高級研發中心、上海/南京IC研發中心、成都運營總部以及深圳創芯中心。

與更多的研發型科研機構不同，SynSense時識科技從創立伊始就確立了以推動類腦商業化落地為導向的發展路線。

SynSense時識科技聯合創始人、首席科學家賈科莫教授

“類腦企業想要在激烈的市場競爭中脫穎而出，是一件非常艱難的事情，因為我們是沒有任何成功路徑可供借鑒的。我們之所以能夠保持競爭優勢，很重要的一點在于自身領先的算法開發和硬件設計。”喬寧表示。

據了解，SynSense時識科技是蘇黎世大學唯一境外孵化公司。聯合創始人兼首席科學家賈科莫，師從加州理工傳奇人物、神經形態工程發明人卡弗·米德教授。同時，賈科莫也是蘇黎世大學與蘇黎世聯邦理工學院的終身教授，現任蘇黎世神經信息研究所INI所長。而喬寧在中科院博士畢業后，也于2012年加入INI，與賈科莫一道進行類腦研究。

追溯INI的歷史，能夠摸索出類腦技術由加州理工學院起源并延伸至歐洲的發展歷程，包括賈科莫在內，多位在神經擬態技術、動態視覺領域的代表性人物均出自這家機構。

創始團隊主要來自于INI，正因如此，SynSense時識科技雖成立時間不算長，但建立在類腦積淀之上，占據技術優勢自然也就水到渠成。

SynSense時識科技軟件支持

目前，SynSense時識科技已聚集了來自十幾個國家及地區的近百名研發人員。

在英特爾類腦實驗室應用負責人尤利婭看來，將類腦技術帶向市場，軟件、工具鏈等方面的開發也必不可少。

“SynSense時識科技擁有算法、芯片、工具鏈一整個體系的完整團隊。我們的工具鏈下載量已經超過10萬次，在類腦這個生態里已經是很可觀的數字，”喬寧道。

除了技術層面，從大的市場趨勢與時機來看.如今的市場對硬科技顯然更期待。

賈科莫尤其注意到了中國市場的潛力。“中國對于人工智能、類腦智能技術抱有很高的期待，并且有能力消化新興技術及應用所帶來的巨大潛能。因此，對于以SynSense時識科技為代表的非傳統新興人工智能初創企業來說，開發類腦技術可謂正當時。”這也是蘇黎世大學愿意將歐洲頂尖技術帶至中國孵化的重要原因。

全球首顆動態視覺專用處理器DYNAP-CNN

面對充滿機遇卻尚未開發的巨大市場，SynSense時識科技需要思考的是，如何加速類腦芯片落地商用？

當前，市面上其實已有部分案例開始融合類腦技術。

“從Synaptics公司的觸摸板感知處理系統，羅技公司軌跡球，到Intan Technologies公司的神經信號放大芯片，還有英頻杰公司的標簽芯片等。就脈沖神經網絡芯片而言，有Loihi2、SpiNNaker2芯片……這些都不是大批量制造的芯片，因為現無具體應用可以使其特性完全發揮。”賈科莫指出。

“SynSense時識科技的優勢在于針對具體應用而對類腦神經網絡加以優化，并且已研發了面向應用的脈沖神經網絡芯片。我認為其類腦芯片的商業落地只是時間問題。”他補充道。

無疑，這是一個很艱難的任務，但SynSense時識科技已經為類腦芯片大規模商用而做足準備。

喬寧說：“我們是去理解應用場景，從算法層面入手，把算法變成芯片架構，再推給市場。這個賽道里很難找到可以借鑒的公司，這算是一個比較大的挑戰。”

2021年，SynSense時識科技除了發布全球首款“感算一體”動態視覺智能SoC-Speck，還發布了世界首款低維度類腦處理器XYLO等代表性類腦智能解決方案，一經推出后迅速獲得業界關注。

“類腦技術具有明顯優勢，在降低功耗的同時，實時性能夠有量級提升，目前市面上可替代的技術方案很少。另外類腦技術方案的成本也很低，對于很多應用場景來說，類腦技術是可以進行導入和落地的。”喬寧解釋。

談及類腦技術應用，英特爾神經形態應用負責人尤利婭的想法與喬寧不謀而合。

她表示，對于企業來說，可以先從特定應用場景切入、推動技術方案落地，形成一條技術通路，既展示類腦技術的優勢，也將落地經驗推及更多場景中。她說：“我個人認為機器人技術是神經形態技術最有前途的應用之一，當前機器人技術想要取得大的突破，需要更復雜的感知，而神經形態這方面有著先天優勢。”

據悉，SynSense時識科技已推出的技術方案主要針對端側感知及計算，主要用于智能家居、智能玩具、智能座艙、移動設備、物聯網、無人駕駛、智能安防、無人機、AR和VR、智慧養殖等細分領域，針對智能機器人這一方向，也已展開積極布局。

世界首款低維度類腦處理器XYLO

對于類腦企業而言，還需要同時兼顧長期愿景和短期存活兩大挑戰。

同樣作為類腦技術領域的專家代表，清華大學助理教授、博士生導師、天機芯主要研發者鄧磊認為，如果類腦企業不能堅持長期愿景，稍不注意就會成為一家人工智能企業，加入目前人工智能產業的龐大競爭隊伍中;但如果不能解決短期存活的問題，可能很快就會被淘汰掉。

這就需要企業采取合適的規劃，既能解決眼前的生存問題，又能保持對類腦技術的美好愿景。

鄧磊認為，想要脫穎而出，必須積極去創造更多的應用場景，多做嘗試，而不是等待。“類腦行業是研究屬性和工程屬性都比較強的一個行業，因此企業需要和科研機構緊密合作，建立戰略關系。學術端傾向于研究性更強的理論原理和芯片原型等，企業端則傾向于工程性更強的算法應用與量產芯片、系統軟件等。因此，企業要從需求角度積極挖掘可能的應用場景，反饋至學術端，這對于類腦技術的落地非常重要。”

Speck開發套件

“科技企業需要兼顧短期落地和長期愿景，進行短、中、長期布局，分別形成小的閉環，保持創新能力。”喬寧說，“比如我們的動態視覺SoC-Speck、XYLO，是偏短、中期的場景。同時，我們也在SLAM、無人機、高速避障等方向進行研發。我們的future lab在做機器人相關的感算一體主控芯片，另外也在推進憶阻器，這些應用都需要低功耗、在端側有強大的感知和計算能力的技術方案。”

在喬寧看來，長期愿景的實現需要持續的創新力，類腦技術應當作為一種平臺技術，讓智能更聰明，真正賦能、深耕每一個賽道。

肉眼可見的變化是，無論是中國還是國際，從事類腦理論、算法和應用的研究者群體正在擴大，類腦行業目前正處于突圍階段，并從各個方向推動著類腦技術向前發展。

隨著企業與學術在上述各環節中的堅持和突破，并積極從業界需求角度出發去創造不同的應用場景，更多的前沿技術、芯片和應用都將走向“平易近人”，類腦產業落地已成為一個必然趨勢。 （綜合整理報道）

（編輯/克珂）