重磅！我國科學家取得類腦芯片量子成像重要進展【附人工智能芯片行業前景分析】

（圖片來源：攝圖網）

據安徽日報報道，中國科學技術大學郭光燦院士團隊孫方穩課題組和國家同步輻射實驗室/核科學技術學院鄒崇文課題組合作，成功制備出了類腦神經元器件，并展示了類腦神經系統中多通道信號傳遞和處理的過程。這項研究成果最近發表在國際權威期刊《科學進展》上。

類腦神經元器件，也被稱為類腦芯片，是利用神經形態器件來模擬人腦中神經元和突觸等基本功能，并進一步將這些神經形態器件連接成人工神經網絡，以模擬大腦的信息處理和存儲等復雜功能。

在這項研究中，課題組的研究人員在近十年的研究基礎上，利用氧化物分子束外延設備克服了制備困難，成功生長了高質量的二氧化釩外延薄膜，并通過微納加工制備了生物神經元和突觸陣列，實現了對神經元之間突觸動態連接過程的直接模擬。

在這個過程中，實驗人員還創新性地探測到了連接過程中導電絲的形成和實時成像。這種量子傳感成像技術為構筑大規模人工突觸分層組織和神經形態結構提供了直接實驗依據。

類腦神經元器件的研究是人工智能領域的一個重要方向。通過模擬人腦的神經網絡，科學家們希望能夠實現人工智能系統更加高效、靈活和智能的信息處理能力。然而，由于人腦的復雜性和神經元之間的復雜連接，要實現類腦系統的功能遠非易事。這項研究的成功，不僅為類腦神經元器件的制備提供了新的思路和方法，還為研究人員進一步探索類腦系統的功能和機制提供了重要的實驗基礎。

——類腦芯片屬于人工智能芯片

當前，人工智能芯片可以根據技術架構分為CPU、GPU、FPGA、ASIC和類腦芯片。根據在網絡中的位置，可以分為云端AI芯片、邊緣AI芯片和終端AI芯片。另外，根據在實踐中的目標，可以分為訓練芯片和推理芯片。

——人工智能芯片領域研究火熱

在政策的積極引導下，中國人工智能芯片行業積極實現產學研結合，不斷取得有效的科研成果。近年來，科研論文層出不窮，這種產學研結合的模式有效地將研究成果應用到實際中，推動人工智能芯片從研發到量產的飛躍。從2014年到2023年，中國人工智能芯片相關論文的發表數量整體呈現先上升后下降的趨勢。在2018年達到高峰后，發表數量開始減少。主要原因是人工智能芯片領域的研發進入了技術瓶頸，研發難度增加，周期變長。然而，2022年中國人工智能芯片相關論文數量仍保持在相對較高的水平，研究熱度依然持續。

——中國人工智能芯片市場需求廣闊

隨著第三代半導體技術的不斷發展，算力水平和終端應用逐漸成熟。目前，中國人工智能芯片的發展正處于初級階段，技術研發和終端應用仍有廣闊的發展空間。未來，在政策、市場和技術等因素的共同推動下，中國人工智能芯片行業將持續穩步增長。預計到2024年，市場規模有望突破1000億元；而到2027年，中國人工智能芯片市場規模預計將達到2881.9億元。

中國科學技術大學郭光燦院士團隊這項研究的成功，不僅為類腦神經元器件的制備提供了新的思路和方法，還為研究人員進一步探索類腦系統的功能和機制提供了重要的實驗基礎。未來，隨著類腦神經元器件的不斷發展和完善，人工智能領域的研究將迎來新的突破，為我們帶來更加智能化的科技應用。

人工智能芯片行業具有廣闊的前景。隨著人工智能技術的快速發展和廣泛應用，對高性能、低功耗的人工智能芯片需求不斷增加。人工智能芯片在圖像識別、語音識別、自動駕駛、智能物聯網等領域具有巨大的應用潛力。同時，政府的政策支持和投資的增加也為人工智能芯片行業提供了良好的發展環境。預計未來幾年，人工智能芯片行業將持續快速發展，市場規模將不斷擴大。

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