天眸芯（Tianmouc）是清華大學類腦計算研究中心團隊研制的世界首款類腦互補視覺芯片。芯片實現了每秒10000幀的高速、10bit的高精度、130dB的高動態范圍的視覺信息采集，突破了傳統視覺感知范式的性能瓶頸，而且能夠高效應對各種極端場景，確保系統的穩定性和安全性。
2024年5月，天眸芯相關成果5月30日被作為封面文章發表于國際學術期刊《自然》。
研制背景
在開放世界中，智能系統不僅要處理龐大的數據量，還需要應對各種極端事件，如駕駛中的突發危險、隧道口的劇烈光線變化、夜間強閃光干擾等。傳統視覺感知芯片由于受到“功耗墻”和“帶寬墻”的限制，在應對這些場景時往往面臨失真、失效或高延遲的問題，嚴重影響系統的穩定性和安全性。
為了克服這些挑戰，清華大學精密儀器系類腦計算研究中心團隊聚焦類腦視覺感知芯片技術，提出了一種基于視覺原語的互補雙通路類腦視覺感知新范式。該范式借鑒了人類視覺系統的基本原理，將開放世界的視覺信息拆解為基于視覺原語的信息表示，并通過有機組合這些原語，模仿人視覺系統的特征，形成兩條優勢互補、信息完備的視覺感知通路。
研發歷程
基于新范式下，清華大學類腦計算研究中心團隊于2024年5月成功研制出了世界首款類腦互補視覺芯片“天眸芯”，相關成果在5月30日作為封面文章發表于國際學術期刊《自然》。
芯片性能
天眸芯在極低的帶寬和功耗代價下，實現了每秒10000幀的高速、10bit的高精度、130dB的高動態范圍的視覺信息采集，不僅突破了傳統視覺感知范式的性能瓶頸，而且能夠高效應對各種極端場景，確保系統的穩定性和安全性。
價值意義
“天眸芯”的誕生不僅是硬件上的革新，團隊還為之配套開發了高效率的軟件與算法體系。為了驗證其實用價值，研究人員將這套系統部署在了開放環境下的車載平臺進行測試。測試結果顯示，在面對各種復雜及極端條件時，該系統能夠迅速做出響應，展現出卓越的實時感知與推理能力，低延遲、高效率的表現為其在智能無人系統領域的廣泛應用奠定了堅實基礎，未來有望推動無人駕駛、機器人導航等多個行業的發展。
參考資料 >
我國科學家研制出世界首款類腦互補視覺芯片“天眸芯”.界面新聞.2024-05-30
Volume 629 Issue 8014, 30 May 2024.Nature.2024-05-30
世界首款！清華芯片突破再登《自然》封面.今日頭條.2024-05-30
我國科學家研制出世界首款類腦互補視覺芯片“天眸芯”.百家號.2024-05-30