世界首款类脑互补视觉芯片研制成功 邓晖

从清华大学获悉，继2019年发布全球首款异构融合类脑芯片“天机芯”之后，该校精密仪器系类脑计算研究团队在类脑视觉感知芯片领域再获新突破，研制出世界首款类脑互补视觉芯片“天眸芯”。该芯片可在极低的带宽和功耗代价下，实现每秒10000帧的高速、10bit的高精度、130dB的高动态范围的视觉信息采集，不仅为智能革命的发展提供了强大技术支持，还为自动驾驶、具身智能等重要应用开辟了新的道路。

基于上述研究成果的论文《面向开放世界感知、具有互补通路的视觉芯片》作为封面文章，登上5月30日的《自然》杂志。这是该团队继异构融合类脑计算“天机芯”后，第二次登上《自然》封面，标志着我国在类脑计算和类脑感知两个重要方向上均取得了基础性突破。

“在开放世界中，智能系统不仅要处理庞大的数据量，还需要应对各种极端事件，如驾驶中的突发危险、隧道口的剧烈光线变化和夜间强闪光干扰等。”论文通讯作者、清华大学精密仪器系教授施路平介绍，传统视觉感知芯片在应对这些场景时往往面临失真、失效或高延迟的问题。为了克服这些挑战，研究团队聚焦类脑视觉感知芯片技术，提出了一种基于视觉原语的互补双通路类脑视觉感知新范式。

“该范式借鉴了人类视觉系统的基本原理，将开放世界的视觉信息拆解为基于视觉原语的信息表示，并通过有机组合这些原语，模仿人视觉系统的特征，形成两条优势互补、信息完备的视觉感知通路。”施路平介绍，基于这一新范式，团队进一步研制出了世界首款类脑互补视觉芯片“天眸芯”，“它不仅突破了传统视觉感知范式的性能瓶颈，而且能够高效应对各种极端场景，确保系统的稳定性和安全性。”

基于“天眸芯”，团队还自主研发了高性能软件和算法，并在开放环境车载平台上进行了性能验证。在多种极端场景下，该系统实现了低延迟、高性能的实时感知推理，展现了其在智能无人系统领域的巨大应用潜力。

施路平表示，结合该团队在类脑计算芯片“天机芯”、类脑软件工具链和类脑机器人等方面已应用落地的技术积累，“天眸芯”的加入将进一步完善类脑智能生态，有力地推动人工通用智能的发展。