类脑计算不是大模型平替:我蹲了3年实验室才看懂的硅基造脑逻辑

上个月23号在南京紫金山的梧桐树下蹲了半小时,就为等实验室的开门时间。那天我要见的不是什么跑大模型的服务器集群,是一块比巴掌还小的硅片,上面刻着人类造出来的、最像活脑子的电路。

风卷着梧桐叶落在肩膀上的时候我还在想,之前总有人把类脑计算说成是“大模型跑不动了才找的备胎”,今天倒要看看这话到底对不对。

别把类脑计算和大模型绑成亲戚

进去之后最先看到的不是什么炫目的大屏幕,是摆在实验台角落的功耗测试仪,屏幕上的数字跳得慢悠悠的。

说实话,之前我对类脑的印象还停留在科普文章里的漂亮概念,直到那天亲眼看到对比测试。同样的红外图像识别任务,传统的嵌入式模块跑起来,功耗稳定在5瓦上下,风扇转得嗡嗡响;旁边接的类脑芯片,功耗最高的时候才27毫瓦,连个散热片都没装,摸上去温温的。

类脑芯片与传统嵌入式芯片功耗对比测试台
类脑芯片与传统嵌入式芯片功耗对比测试台

很多人觉得类脑是冲着解决大模型的高功耗问题来的,真的不是。

你想啊,大模型的本质是什么?是把互联网上海量的文本、图片、视频拆成一个个数字,喂给堆了几千亿个参数的网络,靠统计规律去拟合“下一个字该是什么”“下一张图该长什么样”。它的所有运算都遵循统一的时钟信号,每跳一次,所有的运算单元就要同步动一次,哪怕这次运算根本用不上某个单元,它也得跟着醒着,费电得很。

类脑的逻辑从根上就不一样。它根本不想当什么更聪明的大模型,它是在学我们的脑子怎么干活——没有统一的时钟,没有必须遵守的指令集,每个神经元都是独立的个体,收到的信号攒到阈值了,就发个短脉冲出去,没攒够,就安安静静待着,一点电都不耗。

你脑子里的“走神”,恰恰是它最值钱的地方

之前有个神经科学的老师跟我开玩笑,说人类的脑子最厉害的地方,就是会“走神”。

你现在坐在咖啡馆里,周围有咖啡机的嗡鸣,有路人的说话声,有窗外的车声,你的脑子根本不会把所有的声音信号都挨个分析一遍——它会自动把那些没意义的噪音过滤掉,只留你想听的朋友的说话声,剩下的神经通路全在“摸鱼”。这也是为什么我们的脑子只有1.4公斤,整体功率才20瓦,比你家的节能灯还暗,却能同时处理走路、说话、听音乐、记笔记这么多事。

类脑芯片学的就是这个本事。

它上面的每个“神经元”模块,都自带存储和计算的能力,根本不需要像传统处理器那样,在内存和运算单元之间来回搬数据。传统处理器那套来回搬数据的模式,其实就是卡了整个行业快几十年的冯诺依曼瓶颈——就像你每次算数学题,都要跑半公里去拿草稿纸,跑半公里去拿计算器,算完再跑半公里把结果写回去,真正算题的时间,还没来回跑的时间多。

而类脑芯片的神经元,收到的信号不够触发阈值,就安安静静待着;够了,就在本地直接把信号处理完,发个脉冲给下一个神经元。整个过程没有多余的搬运,没有同步的时钟要求,想快就快,想停就停。

类脑芯片脉冲神经元信号触发显微示意图
类脑芯片脉冲神经元信号触发显微示意图

我那天看实验室的人给芯片喂了一张猫的红外照片,它根本不需要把整张照片的每个像素都挨个过一遍,只要检测到尖耳朵的热轮廓、圆眼睛的温度差、胡须的细长信号,就直接输出“猫”的判断,整个过程的功耗,比你手机亮一下通知屏还低。

现在的类脑,还远没到能替你思考的地步

现在的类脑,还远没到能替你思考的地步
现在的类脑,还远没到能替你思考的地步

别信那些吹得神乎其神的稿子。

我蹲了这么久的实验室,太清楚现在的类脑计算到底处在什么阶段了。它现在的应用场景,根本不是什么能跟你聊天的通用智能,全是一些需要低功耗、快速反应的偏门场景。

比如给山区的森林防火摄像头装一块,不需要接电线,靠屋顶的太阳能板就能连续跑三四年,实时识别有没有人抽烟、有没有烟点冒出来,要是用传统的摄像头,可能半年就要换一次电池,人都爬上山换电池了,火都烧起来了。

比如给听障人士的助听器装一块,不需要连着手机,就能在嘈杂的菜市场、马路边,实时把旁边人说话的声音从噪音里挑出来,反应速度比现在的数字助听器快半秒——那半秒是什么概念?就是你过马路的时候,能不能及时听到身后的车喇叭声,能不能来得及躲开。

听起来很酷对吧?但它真的没到能取代现有计算架构的地步。

说个很现实的问题:类脑芯片的软件生态太弱了。你现在想拿英伟达的显卡跑个大模型,网上有现成的教程,调个API就能用;但你想拿类脑芯片算个东西,得自己从零开始写适配的代码,把每个神经元的触发阈值、连接方式都重新调一遍,门槛高得离谱。

之前有个做投资的朋友跟我吐槽,说类脑这个东西好是好,就是太不“性感”了——没有能直接给用户看的聊天机器人,没有能一键生成海报的功能,讲半天都讲不出来个能马上变现的故事,所以很多资本都不愿意碰。

我倒觉得这没什么不好。

科技本来就不是只有往越来越复杂、越来越贵的方向跑这一条路。以前我们总觉得,计算能力就是要靠堆更多的芯片、更大的集群、更高的功耗来换,现在突然有一群人,绕开了这条走了几十年的路,回头去学我们从演化里带出来的、最朴素的工作方式——不追求什么万能的通用智能,先把那些需要低功耗、快速反应的小事做好。

风从实验室的窗户吹进来的时候,我看着那块温温的、没有风扇的硅片,突然觉得有点感动。

我们造了这么久的机器,总想着让机器更像人,却从来没认真想过,人的脑子本来就是世界上最省电、最灵活的计算系统。

现在终于有人开始认真学了。

作者|科技

排版|科技

审核|小准

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