
生物計算技術嘗試將人類神經元與晶片結合進行數據處理(示意圖)
如果有一天,數據中心不再依賴傳統晶片,而是由人類腦細胞來驅動計算,是否有機會挑戰當前人工智慧晶片霸主?澳洲生物科技初創公司 Cortical Labs 目前就在進行這樣一項實驗,希望未來的生物計算技術,有朝一日能夠挑戰目前主導AI算力市場的英偉達公司(Nvidia Corp.)
該公司近日宣布,已在澳洲墨爾本建立全球首個由人類腦細胞驅動的小型「生物數據中心」,並計劃在新加坡建設第二個類似設施,而在新加坡的項目將與數據中心運營商DayOne Data Centers Ltd.合作進行。
根據公司規劃,墨爾本的數據中心將部署約120個CL1單元;而新加坡的數據中心規模更大,預計將分階段部署最多1000個單元。項目初期將設在新加坡國立大學(National University of Singapore)旗下的楊潞齡醫學院(Yong Loo Lin School of Medicine)。
與傳統數據中心由大量伺服器和半導體晶片組成不同,這些設施將部署名為CL1的生物計算單元。每個單元由實驗室培養的人類神經元組成,並與矽晶片連接,通過電信號進行數據傳輸和計算。
簡單來說,這種系統是讓腦細胞與電子晶片結合工作。首先,晶片會向神經元發送電信號,同時記錄它們的反應,再由軟體系統將這些反應轉換為計算結果。

原本是一名醫生的Cortical Labs創始人兼首席執行員張漢文(圖:Cortical Labs)
目前,這項技術仍處於非常早期階段,Cortical Labs也承認,生物計算距離真正挑戰主流半導體技術可能還需要多年時間。不過,在人工智慧帶動算力需求爆炸式增長的背景下,科研界正在探索各種新的計算方式。
近幾年,隨著AI模型規模的不斷壯大,全球數據中心數量迅速增加,連帶數據中心的電力消耗和用水需求也不斷上升,成為各國政府和科技公司關注的問題,而半導體供應緊張也讓產業持續尋找替代技術的可能性。
在這一背景下,生物計算的一個重要優勢是能耗極低。原本是一名醫生的Cortical Labs創始人兼首席執行員張漢文(Hon Weng Chong)表示,每個CL1生物計算單元的耗電量甚至低於一台手持計算機,只是傳統AI處理器能耗的一小部分。
目前該公司系統的計算能力仍然有限,但研究團隊已經取得一些實驗性進展。此前,研究人員成功訓練這些腦細胞學習玩簡單電腦遊戲 《乓》(Pong)。公司在今年2月表示,神經元已經能夠玩更複雜的第一人稱射擊遊戲 《毀滅戰士》(Doom),這被視為生物計算能力提升的另一個標誌。
在技術層面,這些神經元是通過幹細胞培養而成。研究人員首先將人類血液細胞轉化為幹細胞,再培育成神經元,然後將其放置在帶有電極的晶片上,使其能夠接收和發送電信號。
業內人士指出,生物計算目前仍主要停留在研究階段,距離實際商業應用還有很長距離。不過,隨著AI產業不斷擴大,對算力和能源效率的需求持續上升,利用生物神經元進行計算,可能成為未來計算技術的一條新方向。






