近日，复旦大学类脑智能科学与技术研究院成功研发出世界首款动态视觉专用类脑芯片，这一创新成果为眼科诊疗、人工智能视觉系统等众多领域带来了革新性的力量，开启了视觉技术发展的全新篇章。
人类视网膜堪称自然界最精妙的视觉系统，它能在瞬间捕捉飞驰的汽车、识别舞动的人群，将动态信息转化为神经信号并高效处理。与之形成鲜明对比的是，传统CMOS视觉芯片如同笨拙的 “数据搬运工”——它们需要将大量原始图像数据传输至外部处理器，这不仅导致能耗暴增，还产生严重的处理延迟，在面对快速变化的场景时往往力不从心。
1、仿生视网膜架构，微秒级动态视觉处理
复旦团队另辟蹊径，以仿生学为灵感源泉，打造出突破性的仿视网膜架构。该芯片突破性地将感知、存储、计算三大核心功能集成于单一器件，如同在芯片内部构建了一个微型“电子视网膜”。其采用硒化钨等二维半导体材料，精准复刻视网膜中光感受器、双极细胞和神经节细胞的协同运作模式，能够在像素层面直接完成动态目标的分离、探测与识别。当一辆高速行驶的汽车掠过视野，芯片无需依赖外部处理器，便能实时捕捉车辆的运动轨迹、速度参数，并进行精准分类，整个过程仅需微秒级响应。
2、“零搬运”实时处理，刷新视觉芯片性能极限
更令人惊叹的是，通过铁电畴调控技术，芯片实现了光电探测、权重存储、神经网络计算的深度融合，真正达成“零数据搬运”的实时处理。实测数据显示，其动态目标识别能耗仅为传统方案的0.1%，即便在强光直射、物体极速移动等极端场景下，识别准确率仍可突破95%，重新定义了视觉芯片的性能天花板。
此外，芯片还支持多模态信息融合，除了处理动态视觉信息外，还能与温度、压力等其他传感器数据进行融合，从而实现更全面、更丰富的环境感知。在智能安防场景中，这种多模态融合技术能够更准确地识别潜在威胁，提高安防系统的性能和可靠性。
1、眼科医疗：精准诊断与手术导航
在眼科疾病诊断方面，该芯片可集成到眼科成像设备中，如眼底相机、光学相干断层扫描仪（OCT）等，能够更准确地检测糖尿病视网膜病变、青光眼、黄斑变性等疾病的早期迹象，为及时干预和治疗提供精准的诊断依据。在眼科手术导航中，芯片可以提供高精度的实时视觉反馈，帮助医生更精准地进行手术操作，提高手术成功率和安全性。
2、智能安防：异常行为监测与识别
在安防监控领域，该芯片能够实现对监控区域内的异常行为和事件的实时检测和预警。它可以精准识别人员的异常动作、物品的非法移动等，大大提高了安防监控的智能化水平，减少了人工监控的工作量和误报率。同时，该芯片还可应用于智能门禁系统，通过对人脸、虹膜等生物特征的快速识别，实现高效、安全的人员身份验证。
3、自动驾驶：安全高效的视觉解决方案
对于自动驾驶而言，此芯片可作为视觉传感器的核心部件，为车辆提供更强大、可靠的环境感知能力。它能够实时监测道路状况、交通标志、行人和其他车辆的动态信息，为自动驾驶决策系统提供准确的数据支持，从而提高自动驾驶的安全性和可靠性，加速自动驾驶技术的商业化应用。
4、工业制造：精准质量检测与装配
在工业生产线上，该芯片可用于产品质量检测和自动化装配。它可以快速识别产品表面的缺陷、零部件的形状和位置偏差等，实现高精度的质量控制和自动化生产，提高生产效率和产品质量。
1、二维原子晶体材料，解锁芯片性能新维度
硒化钨等二维原子晶体材料的应用，堪称此次技术突破的“关键密钥”。其单原子层结构赋予器件独特的光电特性，通过铁电畴调控技术，芯片实现了光电流的线性调制与非易失存储，为“感存算一体化”提供了坚实的物理基础。这种材料创新，使得芯片在性能上实现了质的飞跃，为动态视觉处理开辟了全新路径。
2、仿生神经元网络设计，重构视觉处理新范式
芯片创造性地模仿视网膜“时间差分处理”机制，将光电流的动态变化直接编码为运动信息。当物体在画面中移动，芯片内的光电二极管阵列会自动生成方向敏感的电信号，无需复杂的算法后处理，便能快速完成运动检测与特征提取。这种架构革新，彻底颠覆了传统视觉芯片“采集-传输-处理”的线性模式，极大提升了处理效率，引领视觉芯片进入“实时智能”时代。
3、“节能大师”，能耗直降千倍
传统视觉方案中，CMOS 传感器像笨拙的搬运工，每帧图像都要把数据搬到 GPU 处理，消耗 100 毫焦电量，相当于小 LED 灯亮几秒。复旦动态视觉类脑芯片则是 “节能高手”，它集成感知、存储、计算功能，省去数据搬运，加上二维材料低功耗特性，每帧仅耗 0.1 毫焦，能耗直降千分之一，就像原来烧一壶水用一罐煤气，现在同样煤气能烧一千壶，节能效果惊人。
这款动态视觉专用类脑芯片的诞生，是我国在类脑智能领域从“跟跑”到“领跑”的重要标志。它不仅为自动驾驶、工业制造等领域提供了革命性的技术方案，更打开了一扇通往未来科技的大门。
随着技术的持续迭代，类脑芯片有望在智能家居、智能交通、航空航天等更多领域大展身手。此次突破也为后续类脑芯片的研发积累了宝贵经验。我们有理由相信，在科研人员的不懈努力下，更多功能强大、性能卓越的类脑芯片将不断涌现，推动人类社会加速迈入“类脑智能”新时代。
