碳基文明vs硅基文明：人脑相当于什么水平的CPU？

 

百亿年前的宇宙大爆炸

给地球带来了变化万千的碳基生命。

而硅基生命经历了70多年的发展，

最像人脑、会说人话的机器人ChatGPT，

终于在去年横空出世。

 

其实，在ChatGPT的背后，

需要约26万个CPU在一起运行，

这些CPU堆在一起仿佛巨兽，

相比之下人脑则显得十分迷你。

因此，从面积能耗比上来看，

CPU比起人脑还是相去甚远。

 

 

 

CPU如何工作？

 

从1936年CPU发明至今，

其核心原理就未曾改变过：

CPU不停地从存储系统中读取数据作为指令，

再根据指令，决定改变存储系统的哪些数据。

 

对于同一份作为指令的数据，

不同的CPU有着不同的理解，这就是指令集。

CPU一旦形成芯片，指令集通常就固定了下来。

现代CPU的指令集都是图灵完备的，

简单来说就是能够进行通用计算。

所以说，CPU在通用计算上天赋异禀，

各种不同类型的应用需求都可以满足。

 

 

人脑 PK CPU

 

与CPU的工作原理不同，

人脑有1000亿个神经元和100万亿个突触，

神经元和突触互联形成了复杂的神经网络，

由化学信号在神经元之间传递信息。

 

 

如果按CPS（每秒计算次数）考量，

人脑的算力是 10¹⁶ CPS，

相当于每秒进行1亿亿次运算，

目前只有造价过亿的超级计算机才能担此重任。

 

超低能耗是大脑的最强优势之一。

CPU工作需要消耗大量能量并保持散热，

而人脑在执行基本任务时，

却能神奇地以较低的能耗运行。

 

 

此外，人脑能通过各个感官系统

处理丰富的环境信息，形成全面认知。

凭借高度并行的神经网络结构，

大脑能够同时处理多个信息流，

 

CPU虽然具备并行计算能力，

但在规模和效率上远不及人脑。

人脑可以主动思考，做出复杂决策，

是“软硬件”高度融合的体现，

这条路对于CPU来说很难走通。

 

如果非要问人脑有啥槽点？

也有，比如处理速度较慢、存储容量有限、

有时迷糊犯错、运行太久脑壳疼……

缺点还是有那么一丢丢的，

否则，我们何必发明电脑呢。

 

 

让CPU学习人脑

 

虽然碳基与硅基有着“跨物种”之别，

但二者之间的沟壑正在逐渐弥合。

通过模仿人脑神经元和突触的机制，

神经形态计算让芯片也拥有“硅脑”。

 

 

神经处理单元（NPU）

可以用更接近人脑的方式运转。

在同一个AI任务中NPU和CPU相比，

能耗减少1000倍，效率却提升10000倍，

这样的数字多么令人心动！

 

 

新思科技的NPU IP核和工具链

DesignWare ARC NPX6和NPX6FS NPU IP，

面向AI应用提供高算力并降低实时能耗，

可以利用最新的神经网络模型

满足日益增长的性能需求，

并加快下一代智能SoC上市时间。

 

     

 

   

 

 

         

 

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原文标题：碳基文明vs硅基文明：人脑相当于什么水平的CPU？

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