类脑计算行业深度分析与发展前景预测

• 曾燕 2023年12月20日 来源：互联网 306 12
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类脑计算是指受人脑信息处理方式启发，以更通用的人工智能和 高效智能边缘端/云端为目标构建信息系统的技术。其目标是使机器 能够以大脑启发的方式实现人类的各种认知能力和协调机制，最终达 到或超过人类的智能水平，推动计算机科学的发展，并为下一代通用人工智能

类脑计算行业深度分析与发展前景预测

类脑计算是指受人脑信息处理方式启发，以更通用的人工智能和 高效智能边缘端/云端为目标构建信息系统的技术。其目标是使机器 能够以大脑启发的方式实现人类的各种认知能力和协调机制，最终达 到或超过人类的智能水平，推动计算机科学的发展，并为下一代通用人工智能的计算提供可能的解决途径。

从商业角度来看，结合多家资讯机构提供的信息，类脑芯片的全球市场规模在2025年将达到2亿美元，2030年约为70亿美元，CAGR超过70%。

随着硬件设备性能的提升和软件开发技术的成熟，类脑计算技术在通信、电子、交通、医疗、金融、高教等领域迅速发展，各行业都在运用类脑设备和各种应用技术。未来，类脑计算技术将继续在生物工程、量子计算等领域蔓延，将发挥越来越重要的作用。

据中研普华产业研究院出版的《2023-2028年中国类脑计算行业深度分析与发展前景预测报告》统计分析显示：

类脑计算是指利用数字电路、模拟电路、数模混合电路或新器件来仿真生物神经元以及神经元间的突触连接，进而利用超大规模集成电路(Very Large Scale Integrated，VLSI)系统来模仿神经系统中的神经生物学结构。和现有冯诺伊曼体系结构 计算与存储分离的特点相对，类脑计算中的神经元结构既有计算能力，也有存储能力。类脑计算的这种特点从根本上消除了冯诺伊曼体系结构的“存储墙”问题。通过对类脑计算进行研究，能够更好地理解脑计算模型，为实现类脑智能提供路径。

据世界卫生组织报道，预计到2030年，抑郁症的疾病负担将跃升至第一位，中国最新精神卫生调查显示抑郁症的终身患病率为6.9%，目前中国有超过9500万的抑郁症患者，给社会、家庭及个人带来了沉重负担，类脑计算行业发展前景广袤。

而我们的人脑靠其中的神经元以脉冲的形式进行信息传递，约870亿个神经元高度非线性地工作，每个神经元在外部和内部都与其他神经元有多达10000个连接，承载着数十万个协调的并行过程，功耗却只要20W左右。

类脑计算，已然从实验室走向了商业化摸索。据相关机构预测，2035年类脑计算的市场规模约200亿美元。

SNN也被称为第三代神经网络，是人工智能领域机器学习算法的一种，是计算机科学与生物神经科学交叉而成的新兴学科。相比于传统的ANN，如各种深度学习网络，SNN实现了更高级的生物神经元模拟水平，更容易模拟人脑低功耗高性能的处理方式，类脑计算行业是信息技术向智能化发展的重点研究方向。与ANN相比，SNN有诸多优良特性，在实现低功耗、高性能的智能系统上潜力巨大。

单个TruNorth芯片包含4096个计算核心，可以实现神经突触和神经元排列的动态映射。 每个内核最多可将1024个轴突电路用于输入连接，从而实现256个IF神经元，这些神经元组织为静态随机存取存储器。 IBM TrueNorth系统的一个吸引人的功能是，单个芯片由54亿个晶体管组成，仅消耗70mW的功率密度，仅占传统计算单元的1/10000。

Brainchip公司开发了名为Akida神经形态计算平台，该平台可以使用一个NSoC有效地实现120万个神经元和100亿个突触。 该平台具有多个板载处理器，包括基于事件的处理，数字处理，存储器，输入/输出接口和多芯片扩展的功能。

图表：各类类脑计算芯片汇总

资料来源：中研普华产业研究院整理

除了这些类脑芯片外，仍有许多新兴的类脑芯片在SNN计算中显示出巨大的潜力。 例如浙江大学的达尔文芯片，其目标是嵌入式低功耗应用。 苏黎世大学研究人员开发的DYNAP-SEL结合了异步数字逻辑和模拟电路，以实现模拟SNN实现。

电子和计算机工程师利用模拟电路、数字电路、数模混合电路和器件来构造系统，模拟神经系统的运行过程，开发由生物启发的类脑计算系统。类脑计算系统的研究涉及到类脑处理器微体系结构技术、体系结构技术、类脑处理器配套的软件工具链和基于脉冲神经网络的算法等研究领域。

近年来，以人工智能、集成电路、生命科学、类脑智能等学科领域为代表的新一轮科技革命和产业变革正在高速发展，重构全球创新版图甚至全球经济格局。在众多极具“颠覆性”的科技领域中，类脑计算无疑是最尖端和最前沿的，因此这个领域也是全球各大经济体之间的“兵家必争之地”。而推动类脑计算领域的长足发展离不开类脑芯片的大力支撑。

类脑计算既适用于处理复杂环境下的非结构化信息，又利于发展自主学习机制，甚至有望最终发展出创造能力，进化出新的智能体，打开通用人工智能的大门。类脑计算这一领域主要由两大科学研究与应用落地方向推动，即“类脑智能”和“脑科学”。

“十四五”期间，我国将“中国脑计划”以“一体两翼”为结构重点发展了多个重点研究项目并将“类脑智能”写入《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》。目前，我国脑计划已经取得了多项世界级重大科研成果，论文发表增长率处于全球领先水平，这说明中国类脑计算领域一直处于蓬勃发展期。

未来行业市场发展前景和投资机会在哪?欲了解更多关于行业具体详情可以点击查看中研普华产业研究院的报告《2023-2028年中国类脑计算行业深度分析与发展前景预测报告》。报告对行业相关各种因素进行具体调查、研究、分析，洞察行业今后的发展方向、行业竞争格局的演变趋势以及技术标准、市场规模、潜在问题与行业发展的症结所在，评估行业投资价值、效果效益程度，提出建设性意见建议，为行业投资决策者和企业经营者提供参考依据。

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