瑞士類腦芯片廠商aiCTX獲數(shù)千萬(wàn)元Pre-A輪融資，本輪融資由BV(百度風(fēng)投)領(lǐng)投。據(jù)悉，本輪融資將用于加速研究及技術(shù)成果落地。

aiCTX(ai-CorTeX)是一家在專注神經(jīng)形態(tài)運(yùn)算及神經(jīng)形態(tài)處理器設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的瑞士高科技公司。基于蘇黎世大學(xué)及蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)的科技成果，aiCTX創(chuàng)辦于2017年3月，總部落在瑞士蘇黎世。

aiCTX在神經(jīng)形態(tài)運(yùn)算及擬神經(jīng)形態(tài)處理器設(shè)計(jì)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。公司設(shè)計(jì)研發(fā)的超低功耗神經(jīng)形態(tài)處理器可用于智能機(jī)器人、移動(dòng)便攜設(shè)備、安防、智能家居、智慧城市等多種人工智能應(yīng)用場(chǎng)景。

據(jù)了解，2017年底，aiCTX獲得天使資本十維資本領(lǐng)投的120萬(wàn)美元種子輪融資。

發(fā)力類腦芯片，研制DynapCNN、DynapSE低功耗專用、通用芯片

成立于2017年3月，基于蘇黎世大學(xué)及蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)的科技成果，aiCTX這家年輕的公司，目前致力于類腦芯片研究與開(kāi)發(fā)，并積極推動(dòng)研究成果走向商用。

aiCTX目前主要關(guān)注兩大業(yè)務(wù)方向：一是以動(dòng)態(tài)攝像頭為輸入的超低功耗，超低延時(shí)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像處理及智能應(yīng)用，主要應(yīng)用場(chǎng)景為智能家居及安防領(lǐng)域;二是身體信號(hào)，語(yǔ)音等自然信號(hào)的超低功耗實(shí)時(shí)處理，可用于手機(jī)、健康監(jiān)測(cè)及工業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。

針對(duì)實(shí)際應(yīng)用，aiCTX目前主要芯片研發(fā)包括：專用脈沖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SCNN)芯片DynapCNN及通用脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SNN)芯片DynapSE系列神經(jīng)形態(tài)處理器研發(fā)及設(shè)計(jì);針對(duì)公司硬件架構(gòu)的脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、模型的搭建及仿真;及支持系列芯片應(yīng)用的用戶軟件工具鏈開(kāi)發(fā)。

其中，專用脈沖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片DynapCNN結(jié)合Neuromorphic與傳統(tǒng)Deep-learning的優(yōu)勢(shì)，支持脈沖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這種全新的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，可主要用于超低功耗動(dòng)態(tài)圖像處理和點(diǎn)云信號(hào)處理。DynapCNN芯片采用22nm工藝設(shè)計(jì)，單芯片集成超過(guò)一百萬(wàn)神經(jīng)元，支持多種CNN架構(gòu)，并在芯片架構(gòu)上采用可擴(kuò)展設(shè)計(jì)來(lái)輕松實(shí)現(xiàn)多芯片超大規(guī)模脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)板級(jí)應(yīng)用。

在超低功耗動(dòng)態(tài)圖像處理上，芯片可以直連多種現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)攝像頭，進(jìn)行臉部識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別、移動(dòng)物體追蹤、歸類、行為識(shí)別等。其最大優(yōu)勢(shì)是超低功耗、超低延時(shí)。作為一款always-on處理器，在通常應(yīng)用場(chǎng)景下，進(jìn)行面部/手勢(shì)識(shí)別時(shí)峰值功耗低于10mW，目標(biāo)呈現(xiàn)到?jīng)Q策判斷的延時(shí)低于10ms，而總體平均功耗低于1mW。點(diǎn)云信號(hào)處理上，可對(duì)LiDAR等點(diǎn)云信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)圖像分割、區(qū)域劃分、物體識(shí)別及行為識(shí)別等。

而通用芯片DynapSE系列芯片，具有更靈活的可配置性，可針對(duì)各種應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)各種脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，芯片集成自然信號(hào)到脈沖輸入轉(zhuǎn)換接口電路，可用于便攜設(shè)備端側(cè)語(yǔ)音信號(hào)處理、可佩戴設(shè)備的健康監(jiān)測(cè)及工業(yè)機(jī)械噪聲監(jiān)測(cè)等。

在語(yǔ)音信號(hào)處理上，可利用脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)本地化超低功耗always-on口令識(shí)別，應(yīng)用DynapSE進(jìn)行口令識(shí)別，功耗低于1mW;可佩戴設(shè)備的健康監(jiān)測(cè)上，可利用reservoir脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)心電信號(hào)(ECG)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);工業(yè)機(jī)械噪聲監(jiān)測(cè)上，對(duì)機(jī)械噪聲等進(jìn)行本地化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)判斷，可靠電池驅(qū)動(dòng)數(shù)月。

顛覆傳統(tǒng)芯片架構(gòu)，擅長(zhǎng)處理動(dòng)態(tài)信息

而aiCTX的系列芯片，之所以相比于傳統(tǒng)芯片，功耗大幅降低，其秘訣在于，這兩款類腦芯片顛覆了傳統(tǒng)芯片的“馮·諾依曼架構(gòu)”，以模擬人腦神經(jīng)元的方式以及全并行的運(yùn)算架構(gòu)來(lái)提升計(jì)算能力。

在傳統(tǒng)“馮·諾依曼架構(gòu)”中，計(jì)算模塊和存儲(chǔ)單元互相分離，CPU在執(zhí)行命令時(shí)必須先從存儲(chǔ)單元中讀取數(shù)據(jù)。每一項(xiàng)任務(wù)，如果有十個(gè)步驟，那么CPU會(huì)依次進(jìn)行十次讀取、執(zhí)行，再讀取、再執(zhí)行，這就造成了延時(shí)，以及大量功耗(80%)花費(fèi)在了數(shù)據(jù)讀取上。

“類腦芯片”則顛覆了這一傳統(tǒng)計(jì)算架構(gòu)，將數(shù)字處理器當(dāng)作神經(jīng)元，把內(nèi)存作為突觸，內(nèi)存、CPU和通信部件完全集成在一起，采用模擬人腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)來(lái)提升計(jì)算能力。每個(gè)神經(jīng)元計(jì)算都是本地的，且從全局來(lái)看神經(jīng)元們是分布式在工作。

而且相比較傳統(tǒng)CPU及加速器芯片動(dòng)輒幾G的時(shí)鐘頻率，aiCTX的類腦芯片則是沒(méi)有時(shí)鐘的。基于純異步電路的事件觸發(fā)運(yùn)算及高效的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保證了DynapCNN及DynapSE系列芯片always-on的特性及超低的功耗。

CEO喬寧也介紹道，除了低功耗外，aiCTX的芯片非常擅長(zhǎng)于處理包含時(shí)間信息的數(shù)據(jù)，如動(dòng)態(tài)的傳感器數(shù)據(jù)，自然界的自然信號(hào)(溫度，氣壓)，人體信號(hào)(ECG，EMG，EEG)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，股票高速?zèng)Q策等。相比較于把各種傳感器數(shù)據(jù)傳到云上進(jìn)行處理，aiCTX的類腦處理器及運(yùn)算技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于各種靠近IoT傳感器的，高效，本地，邊緣運(yùn)算(edge computing)及智能應(yīng)用，在提高效能以及私密性的同時(shí)，極大減少所需傳輸數(shù)據(jù)量及成本。

不過(guò)類腦芯片的研究目前還不成熟，對(duì)技術(shù)的要求也更高。因而，aiCTX作為從蘇黎世大學(xué)和蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)的神經(jīng)信息學(xué)研究所分離出的初創(chuàng)公司，有強(qiáng)大的學(xué)術(shù)力量背書(shū)，其領(lǐng)頭人CEO喬寧和CSO Giacomo Indiveri教授領(lǐng)導(dǎo)的科研實(shí)力也不容小覷。

據(jù)了解，喬寧是中科院微電子研究所博士，后擔(dān)任蘇黎世聯(lián)邦理工神經(jīng)形態(tài)處理器開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的領(lǐng)導(dǎo)人，具有10年超低功耗神經(jīng)形態(tài)處理器設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，負(fù)責(zé)歐洲多個(gè)類神經(jīng)工程科研項(xiàng)目。其聯(lián)合創(chuàng)始人Kynan Eng也是博士出身，多項(xiàng)專利的成功的連續(xù)創(chuàng)業(yè)者。目前aiCTX研發(fā)團(tuán)隊(duì)約有10人，包含硬件、軟件、算法，仿真、用戶界面等多方面人才。

類腦芯片逐漸成熟，打造第一批走向商用的芯片

雖然類腦芯片整體還處于研究中，但喬寧認(rèn)為，與傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合的SCNN(脈沖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))專用芯片已較為成熟。喬寧預(yù)計(jì)，專注動(dòng)態(tài)信息處理的SCNN芯片1-2年內(nèi)即可走向商用。aiCTX研發(fā)的DynapCNN芯片今年年底即可出片，明年第二季度將拿到樣片。屆時(shí)，DynapCNN也將成為世界上，第一批走向商用的脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類腦芯片。

基于aiCTX核心技術(shù)，與瑞士動(dòng)態(tài)攝像頭研發(fā)公司inVation合力設(shè)計(jì)的超低功耗，全仿生(fully-neuromorphic)智能視覺(jué)傳感器也在研發(fā)之中。該視覺(jué)傳感器主要面向于超低功耗always-on的端側(cè)智能感知、分類、面部識(shí)別、行為識(shí)別等智能應(yīng)用。經(jīng)過(guò)深度優(yōu)化的智能視覺(jué)傳感器可允許用戶訓(xùn)練感知目標(biāo)，整體平均功耗將低于1mW，而目標(biāo)呈現(xiàn)到作出識(shí)別判斷延時(shí)低于10ms。該傳感器將可廣泛用于智能家居以及手機(jī)等便攜設(shè)備，傳感器樣片可于明年三季度獲取。

而相對(duì)于FPGA、ASIC芯片等芯片創(chuàng)企在全球如雨后春筍般涌現(xiàn)來(lái)說(shuō)，類腦芯片的研究門(mén)檻更高。喬寧表示，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的SN仿真平臺(tái)、斯坦福大學(xué)、海德堡大學(xué)、浙江大學(xué)、英特爾，IBM等都在研究類腦芯片。但世界范圍內(nèi)，類腦芯片的科研隊(duì)伍也并不多。

并且，相對(duì)于aiCTX這類的芯片廠商，英特爾，IBM等科技巨頭以及學(xué)界更關(guān)注通用芯片的研發(fā)。因而，aiCTX芯片的專用性相對(duì)較高，在垂直領(lǐng)域的商用上效果將更好。

對(duì)比，喬寧也直言，“我們沒(méi)有理由說(shuō)碾壓IBM，這并不現(xiàn)實(shí)。但比較慶幸的是，IBM和英特爾的芯片都是在做基礎(chǔ)研究，更多是通用架構(gòu)。我們的優(yōu)勢(shì)就是，我們?cè)谘兄漆槍?duì)具體應(yīng)用的專用芯片，因而在應(yīng)用場(chǎng)景上，功耗，性能以及集成度方面會(huì)有很大提升。”

作為神經(jīng)形態(tài)運(yùn)算領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)先者，aiCTX正積極與UZH、ETHZ，以及專注PC周邊設(shè)備研發(fā)，傳感器研發(fā)，工業(yè)監(jiān)測(cè)等多家歐洲科研機(jī)構(gòu)及公司展開(kāi)深入的科研及項(xiàng)目合作。aiCTX也正積極參與及推動(dòng)歐洲基礎(chǔ)科學(xué)研究。2018年初，aiCTX成功獲批了歐盟H2020關(guān)于腦機(jī)接口的為期4年的科研項(xiàng)目“SYNCH”，并獲得相應(yīng)經(jīng)費(fèi)支持。與此同時(shí)，多個(gè)歐洲科研項(xiàng)目的提案也正在準(zhǔn)備之中。