人工智能芯片技术是怎么做的

㈠ 什么是人工智能芯片（NPU）

NPU是网络处理器。嵌入式神经网络处理器采用“数据驱动并行计算”的架构，特别擅长处理视频、图像类的海量多媒体数据。

2016年6月20日，中星微数字多媒体芯片技术国家重点实验室在北京宣布，已研发成功了中国首款嵌入式神经网络处理器（NPU）芯片，成为全球首颗具备深度学习人工智能的嵌入式视频采集压缩编码系统级芯片，并取名“星光智能一号”。

这款基于深度学习的芯片运用在人脸识别上，最高能达到98％的准确率，超过人眼的识别率。

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人工智能芯片的种类：

1、通用芯片（GPU）。GPU是单指令、多数据处理，采用数量众多的计算单元和超长的流水线，主要处理图像领域的运算加速。GPU是不能单独使用的，它只是处理大数据计算时的能手，必须由CPU进行调用，下达指令才能工作。

2、半定制化芯片（FPGA）。FPGA适用于多指令，单数据流的分析，与GPU相反，因此常用于预测阶段，如云端。FPGA是用硬件实现软件算法，因此在实现复杂算法方面有一定的难度，缺点是价格比较高。

3、全定制化芯片（ASIC）。ASIC是为实现特定场景应用要求时，而定制的专用AI芯片。除了不能扩展以外，在功耗、可靠性、体积方面都有优势，尤其在高性能、低功耗的移动设备端

㈡ 人工智能芯片直连大脑，“脑机接口”大突破

近日，我国首例“脑机接口”反应性闭环神经刺激系统植入手术顺利完成。该系统的植入，意味着我国具备自主知识产权的“脑机接口”高新技术产品已经走到了全方位临床使用前的最后一步。

据悉，闭环反应性神经刺激系统为“脑机接口”在临床领域的重要应用， 该技术通过将人工智能芯片植入颅骨，颅内电极植入脑内，昼夜无间断监测脑电节律，一旦预测到即将发生的癫痫就会启动外源性干扰节律，直接阻断致痫灶内的癫痫形成。

赛博朋克技术的又一次实现

对未来 科技 感兴趣的朋友应该对《赛博朋克2077》 游戏 不陌生，在 游戏 中，你可以体验到不同的“黑 科技 “带来的新鲜刺激感，例如机器人、AR、VR、仿生人、记忆移植技术、智能追踪武器等。而作为其中代表性的技术之一，仿生人技术与此次的脑机接口就有异曲同工之处。

仿生人 是将机械与人进行结合，人可以通过机械获得更好的能力，通过“读取”大脑的基本指令实现对机械的控制。

而脑机接口则要求我们不仅需要读取大脑中的信息，还需要可以“写入”，即除了能够感知信息之外，还要能做出反应。作为是一种用户界面，用户可通过计算机读取脑中的信息，经过计算处理，让信号转化为相关的反馈指令，计算机可以接受大脑传来的命令，或者也可以发送信号到大脑。

正如新闻所提到的，脑机接口不仅可以做到检测危险信号，同时还能对其进行干扰和阻止，从而防止危险行为发生。医疗领域有了脑机接口技术，更多的患者即将获得重生的希望。

脑机接口技术的发展历程

据悉， 脑机接口的形式，可按照在大脑中的采集位置分为非侵入、半侵入式和侵入式三种。 他们之间最大的区别是，是否对大脑采用有创口的手术方式来获取神经元信息。其中，非侵入式模式仅作用于头皮；而半侵入式则将设备植入头皮和大脑皮层之间；侵入式则完全植入大脑皮层。

脑机接口技术看似很科幻，其实早在20世纪，人们就已经开始对其进行研究了。

在20世纪70年代，人类第一次对面向运动功能的脑机接口进行研究，并证实了猴可以在闭环的操作性条件作用后快速学会并可以自由地控制初级运动皮层中单个神经元的放电频率。不过该阶段大多都是对动物进行研究，直到20世纪90年代，面向运动的脑机接口有了迅速的发展，人们可以通过技术实时捕捉神经信号，并控制外部设备。

得益于多年来对动物进行的实验基础，脑机接口技术逐渐应用到人体，早期的植入设备例如人工耳蜗等昌肢举可以帮助用于恢复损伤的听觉、肢体运动能力和视觉等。

最令人印象深刻的是，在2014年巴西世界杯开幕式上，高位截瘫青年Juliano Pinto通过脑机接口技术逐渐恢复下肢运动功能，同时利用人工外骨耐碧骼技术驱动外骨骼机器人行走，从而实现开球。

在我国，浙江大学也曾在2020年完成了国内首例植入式脑机接口临床转化研究，患者可以利用大脑皮层信号精准控制外部机械臂与机械手，实现三维空间的运动。

近年来，随着脑机接口技术的不断发展，众多企业也开始在脑机接口领域布局。

说到脑机接口，马斯克投资成立的神经 科技 公司Neruallink公司可以算是该领域的代表企业了。Neuralink曾给实验猪的大脑表层植入过芯片，然后将猪的大脑运动无线传输到电脑上观察。他们还曾在猴子的手臂和手上植入了同一枚芯片，让猴子可以用意念控制光标移动，接住 游戏 里移动的乒乓球。

在对人体的“侵入式”脑机接口研究中，马斯克的Neuralink公司提供了更安全的方法，它让开颅的尺寸缩小到只有硬币大小，从而减少对大脑的创伤。

除了国外的 科技 公司，近年来，国内也出现了一批以脑机接口为主营业务的高 科技 企业，例如研究侵入式脑机接口方向的创立于2011年的博睿康 Neuracle公司，2016年创立的科斗脑机 科技 公司、2019年创立的宁矩 NeuraMatrix和优脑银河 Neural Galaxy，以及2021年创立的脑虎 科技 NeuroXess 等。利用脑机接口、人工智能等饥仿技术，为医疗、 娱乐 、生产等领域提供技术支持。

结尾

纵观脑机接口技术发展的几十年间，人类对脑机接口的研究从动物到人体，从微创到无创，从医疗领域到生活其他各领域，给人们的生活带来便利的同时，也存有一些担忧。毕竟脑机接口里植入的芯片，它不会有像人类一样的 情感 变化，在面对决定时只有算法决定下的执行，不会出现犹豫的情况。而人类是有 情感 的，一时的危险性意识行为可能只是想想而已，并未想要付诸行动。如果搭载了脑机接口可能就会直接执行该行为，给 社会 安全带来威胁。

参考资料：

㈢ 芯片是怎么做成的

芯片内部制造工艺：

芯片制造的整个过程包括芯片设计、芯片制造、封装制造、测试等。芯片制造过程特别复杂。

首先是芯片设计，根据设计要求，生成“图案”

1、晶片材料

硅片的成分是硅，硅由石英砂精制而成。硅片经硅元素（99．999％）提纯后制成硅棒，成为制造集成电路的石英半导体材料。芯片是芯片制造所需的特定晶片。晶圆越薄，生产成本就越低，但对工艺的要求就越高。

2、晶圆涂层

晶圆涂层可以抵抗氧化和温度，其材料是一种光致抗蚀剂。

3、晶圆光刻显影、蚀刻

首先，在晶圆（或基板）表面涂覆一层光刻胶并干燥。干燥的晶片被转移到光刻机上。通过掩模，光将掩模上的图案投射到晶圆表面的光刻胶上，实现曝光和化学发光反应。曝光后的晶圆进行二次烘烤，即所谓曝光后烘烤，烘烤后的光化学反应更为充分。

最后，显影剂被喷在晶圆表面的光刻胶上以形成曝光图案。显影后，掩模上的图案保留在光刻胶上。糊化、烘烤和显影都是在均质显影剂中完成的，曝光是在平版印刷机中完成的。均化显影机和光刻机一般都是在线操作，晶片通过机械手在各单元和机器之间传送。

整个曝光显影系统是封闭的，晶片不直接暴露在周围环境中，以减少环境中有害成分对光刻胶和光化学反应的影响。

4、添加杂质

相应的p和n半导体是通过向晶圆中注入离子而形成的。

具体工艺是从硅片上的裸露区域开始，将其放入化学离子混合物中。这个过程将改变掺杂区的传导模式，使每个晶体管都能打开、关闭或携带数据。一个简单的芯片只能使用一层，但一个复杂的芯片通常有许多层。

此时，该过程连续重复，通过打开窗口可以连接不同的层。这与多层pcb的制造原理类似。更复杂的芯片可能需要多个二氧化硅层。此时，它是通过重复光刻和上述工艺来实现的，形成一个三维结构。

5、晶圆

经过上述处理后，晶圆上形成点阵状晶粒。用针法测试了各晶粒的电学性能。一般来说，每个芯片都有大量的晶粒，组织一次pin测试模式是一个非常复杂的过程，这就要求尽可能批量生产相同规格型号的芯片。数量越大，相对成本就越低，这也是主流芯片设备成本低的一个因素。6、封装

同一片芯片芯可以有不同的封装形式，其原因是晶片固定，引脚捆绑，根据需要制作不同的封装形式。例如：DIP、QFP、PLCC、QFN等，这主要取决于用户的应用习惯、应用环境、市场形态等外围因素。

6、测试和包装

经过上述过程，芯片生产已经完成。这一步是测试芯片，去除有缺陷的产品，并包装。

(3)人工智能芯片技术是怎么做的扩展阅读：

芯片组是一组集成电路“芯片”一起工作，并作为产品销售。它负责将计算机的核心微处理器与机器的其他部件连接起来。它是决定主板级别的重要组件。过去，芯片组是由多个芯片组成，逐渐简化为两个芯片。

在计算机领域，芯片组通常是指计算机主板或扩展卡上的芯片。在讨论基于英特尔奔腾处理器的个人电脑时，芯片组这个词通常指两种主要的主板芯片组：北桥和南桥。芯片组制造商可以，而且通常是独立于主板的。

例如，PC主板芯片组包括NVIDIA的NFORCE芯片组和威盛电子公司的KT880，它们都是为AMD处理器或许多英特尔芯片组开发的。

单芯片芯片组已经推出多年，如sis 730。

㈣ 什么是人工智能芯片

人工智能细分领域之芯片一、 观点“人工智能+芯片”,建议暂时观望。虽然说,我国的人工智能芯片处于起步阶段,进步空间巨大,芯片的市场前景也非常高,在人工智能行业,得芯片者可以说得天下。总之,芯片技术含量极高,非常重要,市场空白,前景广阔,政策扶植。