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碳基文明vs硅基文明:人腦相當于什么水平的CPU?

新思科技 ? 來源:未知 ? 2023-07-07 17:50 ? 次閱讀
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百億年前的宇宙大爆炸

給地球帶來了變化萬千的碳基生命

硅基生命經歷了70多年的發展,

最像人腦、會說人話的機器人ChatGPT,

終于在去年橫空出世。

其實,在ChatGPT的背后,

需要約26萬個CPU在一起運行,

這些CPU堆在一起仿佛巨獸,

相比之下人腦則顯得十分迷你。

因此,從面積能耗比上來看,

CPU比起人腦還是相去甚遠。

CPU如何工作?

從1936年CPU發明至今,

其核心原理就未曾改變過:

CPU不停地從存儲系統中讀取數據作為指令

再根據指令,決定改變存儲系統的哪些數據

對于同一份作為指令的數據,

不同的CPU有著不同的理解,這就是指令集

CPU一旦形成芯片,指令集通常就固定了下來。

現代CPU的指令集都是圖靈完備的,

簡單來說就是能夠進行通用計算。

所以說,CPU在通用計算上天賦異稟,

各種不同類型的應用需求都可以滿足。

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人腦 PK CPU

與CPU的工作原理不同,

人腦有1000億個神經元和100萬億個突觸,

神經元和突觸互聯形成了復雜的神經網絡

由化學信號在神經元之間傳遞信息

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如果按CPS(每秒計算次數)考量,

人腦的算力是1016CPS,

相當于每秒進行1億億次運算,

目前只有造價過億的超級計算機才能擔此重任。

超低能耗是大腦的最強優勢之一。

CPU工作需要消耗大量能量并保持散熱,

而人腦在執行基本任務時,

卻能神奇地以較低的能耗運行。

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此外,人腦能通過各個感官系統

處理豐富的環境信息,形成全面認知

憑借高度并行的神經網絡結構,

大腦能夠同時處理多個信息流,

CPU雖然具備并行計算能力,

但在規模效率上遠不及人腦。

人腦可以主動思考,做出復雜決策,

是“軟硬件”高度融合的體現,

這條路對于CPU來說很難走通。

如果非要問人腦有啥槽點?

也有,比如處理速度較慢存儲容量有限

有時迷糊犯錯運行太久腦殼疼……

缺點還是有那么一丟丟的,

否則,我們何必發明電腦呢。

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讓CPU學習人腦

雖然碳基與硅基有著“跨物種”之別,

但二者之間的溝壑正在逐漸彌合。

通過模仿人腦神經元和突觸的機制,

神經形態計算讓芯片也擁有“硅腦”。

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神經處理單元(NPU)

可以用更接近人腦的方式運轉。

在同一個AI任務中NPU和CPU相比,

能耗減少1000倍,效率卻提升10000倍,

這樣的數字多么令人心動!

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新思科技NPU IP核和工具鏈

DesignWare ARC NPX6NPX6FS NPU IP

面向AI應用提供高算力并降低實時能耗,

可以利用最新的神經網絡模型

滿足日益增長的性能需求,

并加快下一代智能SoC上市時間。

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