Section 01 神经形态芯片是什么

神经形态芯片是仿照生命体神经系统架构来设计超大规模集成电路（VLSI）的硬件电子技术，由VLSI的发明者卡弗·米德（Carver Mead）[1]首先提出。在实验中他发现细胞中离子通道和电子三极管具有十分相似的电压——电流关系，故而提出用模拟电路搭建硅神经元去模仿生物神经结构的脉冲特性，试图用芯片来仿真神经系统的运行，从而提高计算机在处理感知数据上的思维能力与反应能力。

近年来，从神经形态芯片衍生出神经形态学、神经形态计算、神经形态技术、神经形态工程等提法，包括模拟、数字或数模混合的VLSI芯片制造及算法设计，模仿大脑的理解、认知、行动能力，实现神经系统感知、机械控制、多传感器聚合等功能。

神经形态芯片的研究方向主要归为两大类：一类是数字式神经拟态，通过研究神经的运行机制，在数字芯片上运行神经元的仿真程序并生成类似神经冲动的信号，拟态神经元模型进行数据处理，例如，视皮层模拟、神经形态计算等。另一类是模拟式神经拟态，利用硅的半导体特性，直接将神经细胞的信号传导方式转换到硅基导体上做电路模拟，这种模拟式神经元能够较真实地达到和生命体一样的运算速度，但是搭建难度大。最典型的例子就是将芯片植入人脑内，进行记忆修复。