中国杭州‑‑‑浙江大学脑机智能全国重点实验室2025年8月2日正式发布新一代神经拟态类脑计算机 Darwin Monkey（中文名“悟空”），该系统搭载自研达尔文3代类脑计算芯片，整机支持脉冲神经元规模超过 20亿，神经突触数达 千亿级别，在典型运行模式下整机功耗约 2000瓦，成为全球首台神经元数量突破20亿级、并基于专用芯片的类脑计算机系统。
一、项目背景与研发历程
“悟空”项目由浙江大学牵头并联合之江实验室历时两年多攻关开发，核心成果达尔文3代类脑计算芯片于 2023年初成功研制，是该系统的重要硬件基础。每颗芯片可支持 235万脉冲神经元 与 亿级神经突触，并支持类脑专用指令集与在线学习机制。
为打造更大规模类脑平台，团队开发出 15 台刀片式神经拟态服务器，每机板集成 64颗芯片。通过先进的 2.5D CoWoS‑S 封装技术，将芯片整合为晶圆级 SoW 系统，显著提升互连密度与能效，同时打破传统光罩结构束缚，实现纳米级互联优化。
二、系统规格与技术亮点
✅ 神经元与突触规模
- 整机脉冲神经元规模超 20亿（15 * 64 * 2350000），神经突触数达千亿级别。
- 该规模接近最顶级灵长类动物——猕猴的大脑水平，远超 2024年 Intel 发布的 Hala Point 系统（11.5亿神经元）。
- 人类大脑皮层神经元细胞在140亿左右，神经突触连接在万亿级别，意味着这一计算机的规模同人类相比，已经只相差一个数量级。
✅ 功耗与性能优势
- 在典型工作状态下，整机功耗仅约 2000瓦，远低于传统深度学习平台，同时保持高并行、高效能运算能力。
✅ 系统架构创新
- 构建了 多维网格结构的层次化可扩展芯片互连体系。
- 实现 自适应时间步控制，提升神经元协同运算效率。
- 构建 分层资源管理框架，包括多级内存调度与动态任务换入换出机制，确保高密度神经资源调度合理、高效。
✅ 类脑操作系统支持
- 团队研发的 新一代达尔文类脑操作系统，采用负载感知调度、动态时间片划分等策略，为神经模拟任务提供高效并发调度与系统资源优化保障。
三、应用展示与示范成果
发布会上，实验室团队展示了悟空系统在多个智能任务上的初步应用：
- 系统运行 DeepSeek 类脑大模型，可完成逻辑推理、内容生成、数学求解等任务。
- 支持模拟包括 秀丽线虫、斑马鱼、小鼠及猕猴级别不同神经元规模的动物大脑，为脑科学提供新型模拟平台和实验工具。
- 被认为是推进 类脑 AI 与脑科学交叉研究的重要基础设施，对于推动通用人工智能研究和生物脑机制探索具有重要意义。
浙江大学脑机智能全国重点实验室主任 潘纲教授表示：“悟空的性能与架构为 AI 提供了全新算力范式，也为脑科学研究提供新的实验手段，将有效减少真实生物实验需求”。
四、行业意义与国际地位
“悟空”是国际首台神经元规模超 20亿 的类脑计算机，宣告中国在神经拟态计算领域达到世界领先水平。仅在规模上，它即已超越 Intel 的同类产品，在功耗与系统集成度方面也具备显著突破。该成果被科技日报评为“全球最大规模神经拟态类脑计算机”，意义重大。
它不仅提升了类脑计算系统的拓展能力，更为 AI 降本增效提供了新的思路，同时为脑科学提供新型仿真工具，结合实验研究有望有效降低动物实验需求。
五、后续发展与展望
未来，团队将继续完善算法、编译器与神经拟态大模型（如 DeepSeek）适配水平，希望实现计算机与真实脑结构更深层次的协同模拟，并支持更复杂的类脑认知任务。
结合达尔文操作系统与硬件平台，预计悟空将逐步支撑教育、脑科学研究、模拟仿真以及节能 AI 推理等应用场景。其发展将推动中国类脑计算从理论到工程级应用的重大跃升，也为全球 AI 计算体系提供新范式探索方向。
总结与评论
浙江大学发布的 Darwin Monkey（悟空）类脑计算机系统是类脑计算领域的最新标志性成果，其神经元规模超过 20 亿、神经突触千亿级别，并实现高效率低功耗运算。该系统集成了硬件芯片、集成封装、操作系统与大模型部署等完整体系，为类脑 AI、脑科学研究与低能耗智能计算带来重大突破。
从技术研发周期到系统架构创新，再到实际应用验证，“悟空”代表了中国在类脑计算领域的顶尖水平，并有望推动未来更高级的智能系统研究。作为世界首台规模如此之大的神经拟态计算平台，“悟空”具有里程碑式意义，将继续受到国内外学界与产业界关注。
消息来源：
1、《浙江大学发布全球首台神经元规模超 20 亿类脑计算机 “悟空”》 科学网
2、《中国科研团队打造“猕猴级”类脑计算机》 科技日报
3、《浙大发布“悟空”类脑机，规模比肩猕猴大脑》 中国青年报