與現(xiàn)有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比，人類大腦具有明顯優(yōu)勢：一是人類大腦的功耗低，僅有20瓦左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的計(jì)算系統(tǒng)；二是人類大腦的容錯(cuò)性強(qiáng)，即使少部分神經(jīng)元死亡，對(duì)大腦的整體功能影響不大；三是人類大腦對(duì)信息的并行處理能力強(qiáng)，分布于大腦各處的數(shù)百億神經(jīng)元可同時(shí)對(duì)信息進(jìn)行分析處理；四是人類大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可塑性好，可根據(jù)環(huán)境變化進(jìn)行自我學(xué)習(xí)與進(jìn)化。

類腦計(jì)算，是借鑒生物神經(jīng)系統(tǒng)信息處理模式和結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論、體系結(jié)構(gòu)、芯片設(shè)計(jì)以及應(yīng)用模型與算法的總稱。它保留了計(jì)算機(jī)的既有優(yōu)勢，還可以疊加人腦處理信息的諸多優(yōu)勢，有望打破馮·諾伊曼架構(gòu)的束縛，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)處理一體化、超低能耗和超大規(guī)模并行信息處理，讓結(jié)構(gòu)逼近人腦、性能媲美人腦的“人造超級(jí)大腦”成為可能，為新一代計(jì)算變革帶來了希望。

類腦計(jì)算技術(shù)的發(fā)展將推動(dòng)圖像識(shí)別、語音識(shí)別、自然語言處理等前沿技術(shù)的突破，在智慧城市、智能工廠乃至國防軍事等領(lǐng)域具有重大意義，可有效增強(qiáng)國家競爭力，帶來新一輪產(chǎn)業(yè)革命。

為此，歐盟、美國等均斥巨資長期支持此研究，及時(shí)搶占類腦計(jì)算領(lǐng)域的制高點(diǎn)。我國也于2021年正式啟動(dòng)科技創(chuàng)新2030——“腦科學(xué)與類腦研究”重大項(xiàng)目，大力開展類腦研究，推進(jìn)類腦研究進(jìn)入了前所未有的高速發(fā)展期。

類腦研究發(fā)展迅猛、前景廣闊，但總體仍處于起步階段。

針對(duì)類腦研究的過程中，面臨很多的挑戰(zhàn)。

腦科學(xué)與類腦研究所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，主要以影像大文件為主，也包含了大量臨時(shí)小文件數(shù)據(jù)。有分析表明，人類大腦存儲(chǔ)容量相當(dāng)于7.6億TB的數(shù)據(jù)，換作8TB硬盤來存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，也需要9500萬塊硬盤；而模擬腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，探索人腦上億個(gè)神經(jīng)元之間是如何連接與工作的，帶來的是每秒高達(dá)100TB數(shù)據(jù)高吞吐量。

存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量極大并且始終保持著很高的增長速度，傳統(tǒng)縱向擴(kuò)展的存儲(chǔ)已經(jīng)出現(xiàn)明顯瓶頸。而通過公有云的方式來保存和傳輸數(shù)據(jù)，不僅帶來額外的帶寬成本，還存在效率等方面挑戰(zhàn)。由于學(xué)科的不同，對(duì)于存儲(chǔ)的性能、功能要求也千差萬別。如機(jī)器視覺研究對(duì)存儲(chǔ)空間極度渴求，而模擬腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的研究，當(dāng)前存儲(chǔ)性能只能滿足5%的要求。另外，科研數(shù)據(jù)的共享及管理方式也變得越來越重要。

沒有強(qiáng)大的存儲(chǔ)和算力做支撐，科研工作難以為繼。

7月28-30日，由百易傳媒和華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院聯(lián)合主辦的2022全球閃存峰會(huì)將于線上召開，峰會(huì)第三天、7月30日舉行的“類腦計(jì)算應(yīng)用論壇”，將就類腦相關(guān)話題進(jìn)行探討，歡迎關(guān)注！

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