神經(jīng)形態(tài)晶片(模擬人眼與人腦神經(jīng)元的晶片)是由超大型積體電路(VLSI)發(fā)明者之一的Carver Mead在1980年打造的。Mead的創(chuàng)舉最終獲得了美國太空總署(NASA)與國家衛(wèi)生研究院(NIH)的重視，甚至將1990-1999年定為“大腦年代”(Decade of the Brain)。
1990年，VLSI發(fā)明者Carver Mead將神經(jīng)形態(tài)晶片定義為人腦、感官與運動神經(jīng)中的電子版神經(jīng)網(wǎng)路
如今，市調(diào)公司Markets-and-Markets在其“2616-2022年全球神經(jīng)形態(tài)晶片市場預(yù)測”報告中再次宣告“大腦年代”即將來臨——不過，這次他們并未使用這一詞。
“實際上神經(jīng)形態(tài)的發(fā)展已經(jīng)有40年的歷史了，但要成為一項廣泛被采用的技術(shù)，大概還要10年的時間。然而，高通(Qualcomm)現(xiàn)正開發(fā)其Zeroth平臺，瞄準認知運算與機器學(xué)習(xí)。該公司的研究人員從2014年開始開發(fā)神經(jīng)形態(tài)硬體。在2018年以前，該公司計劃擴展Zeroth平臺的神經(jīng)形態(tài)功能至嵌入式應(yīng)用，例如穿戴式裝置與無人機。
如今，高通公司開發(fā)出基于Zeroth平臺的Snapdragon 820行動處理器晶片中據(jù)說就有這些神經(jīng)形態(tài)功能。因此，即使該公司尚未證實該處理器的硬體規(guī)格，但一般預(yù)計Snapdragon 820晶片就屬于神經(jīng)形態(tài)的范疇。Markets-and-Markets預(yù)計在未來6年內(nèi)，在高階智慧型手機與穿戴裝置導(dǎo)入這一晶片的態(tài)勢，將帶動對于神經(jīng)形態(tài)晶片的需要求。根據(jù)Markets-and-Markets分析師Sachin Garg預(yù)計，從2016到2022年，針對消費終端產(chǎn)業(yè)的整體市場數(shù)字將會持續(xù)走高。
除了高通以外，還有其他廠商涉足這個領(lǐng)域，包括從General Vision拆分而來的加州Neuromem 公司。根據(jù) Garg表示，Neuromem是唯一一家授權(quán)IP給SoC業(yè)者整合神經(jīng)形態(tài)處理功能的公司。
另外像“IBM、英特爾(Intel)、惠普(HP)等巨擘，也都跨足這個領(lǐng)域，為神經(jīng)形態(tài)晶片開發(fā)硬體，同時，高通也計劃在2018年以前商用化其認知運算與機器學(xué)習(xí)平臺Zeroth，從而將神經(jīng)形態(tài)功能整合在嵌入式系統(tǒng)中，”Garg表示。
Markets-and-Markets預(yù)測，神經(jīng)形態(tài)市場將從2016年的幾百萬美元快速成長，在2022年以前達到幾億美元的市場規(guī)模。而這還不包括消費終端產(chǎn)業(yè)，而是指由工業(yè)檢測、航空、軍事與國防等領(lǐng)域所帶動的神經(jīng)形態(tài)晶片市場需求。因此，這這一市場數(shù)字也不包括Snapdragon 820與Zeroth平臺，使其他領(lǐng)域從2016年時幾近于零的市場隨著越來越復(fù)雜的高階作業(yè)進展而緩步成長，例如更先進的影像辨識與分類。然而，根據(jù)Markets-and-Markets表示，如果把終端消費市場加進來看的，這一預(yù)測數(shù)字還得再加3個0。
“整體神經(jīng)形態(tài)晶片市場在2016年時約有12億美元的價值，并以26.3%的復(fù)合年成長率(CAGR)成長，在2022年時達到48億美元的市場規(guī)模，”Garg表示，“隨著據(jù)傳擁有神經(jīng)形態(tài)的高通Snapdragon 820行動處理器晶片推出，神經(jīng)形態(tài)晶片預(yù)計將在2016年以前針對高階應(yīng)用實現(xiàn)商用。因此，消費終端產(chǎn)業(yè)預(yù)計推動對于神經(jīng)形態(tài)晶片的需求。然而，與巨量資料(big data)相關(guān)應(yīng)用預(yù)計也將在2018年以前導(dǎo)入神經(jīng)形態(tài)晶片?！?/p>
根據(jù)Markets-and-Markets表示，除了智慧型手機，神經(jīng)形態(tài)晶的主要驅(qū)動力量之一是“兆級感測器”(trillion-sensor)經(jīng)濟的快速成長。連續(xù)創(chuàng)業(yè)家Janusz Bryzek提出在“兆級感測器”時代，需要分析內(nèi)建于感測器中樞感測器，以期減少需要上傳至云端的資料量。
“2014年總共售出220億顆感測器。其中，有五分之一的感測器都必須整合于感測器中樞，因為感測器中樞可從不同感測器中融合資料。因此，如感測器中樞的數(shù)量通常是感測數(shù)量的20%——也就是說，大約有44億個感測器中樞，這將為2015年時約40億的神經(jīng)形態(tài)晶片帶來成長的機會。另一個驅(qū)動力量的云端網(wǎng)路中心的巨量資料分析成長，因為它需要更高速的即時處理能力，”Garg表示。
以晶片的應(yīng)用來看，在2022年時，影像辨識預(yù)計將占據(jù)超過60%的比重，而資料探勘將占有20%的市場。根據(jù)Markets-and-Markets的報告表示，如同傳統(tǒng)的處理器市場，美國、德國、中國與南韓預(yù)計將會是神經(jīng)形態(tài)晶片的重要市場，而且在這些市場將以最高的CAGR成長。
“雖然，2016年時在航空、軍事與國防、汽車、消費、醫(yī)療、金融服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施和公用事業(yè)等產(chǎn)業(yè)中使用神經(jīng)形態(tài)技術(shù)的應(yīng)用并不多，但在接下來的十年，這些產(chǎn)業(yè)將開始大量采用神經(jīng)形態(tài)技術(shù)，”Garg預(yù)期。
當然，過去也曾經(jīng)作過這些預(yù)測——最早就是在1990年，我早已深信這些預(yù)測是正確的。你認為呢？神經(jīng)形態(tài)時代終于來臨了嗎？