我们人类的大脑中，大体包含800 亿神经元和超过 100 兆个神经突触。这些突触间相互产生关联支撑了神经元之间的互动，从而在大脑中完成每秒以兆次计数计算，才产生了人类的情感和记忆与思考。换句话说，突触就是生物智能产生的最基本单位。它们像芯片力的晶体管一样支撑了大脑与神经系统的运行。我们的人类大脑重约1.5公斤，所以外国人戏称为“三磅的宇宙”Three-pound Universe。只是因为有了具有高度发达的大脑成为万物之灵。有了数百亿神经细胞，每个神经元与成百上千的其他神经元相连接，才能通过电信号与化学信号将我们感受到外界信息传递进大脑并做出需即时反应。

到底什么是连接组？大家应该都听过基因组。简单来讲，基因组就是一个人所有基因的总和。依此类推，连接组指的就是所有连接的总和。这个连接，说的是大脑里神经元之间的连接。连接组呢？光大脑里神经元的数量就有140亿，它们之间再进行随机连接，可就是千亿数量级了。 这些新的人工突触是一种晶体管或电子开关。通过开关，他们可以模拟突触的放电。

我最关注是大规模“人造突触”更像黑客帝国。就是模仿人脑计算，这处于脑科学、神经科学、AI等交叉路口上。相较于于两进制计算，人工突触芯片已可以同时完成14种模态计算的同时进行。比如几年前IBM发布用于深度学习的类脑超级计算平台 IBM TrueNorth，其处理能力相当于 1600 万个神经元和 40 亿个神经键，消耗能量只需 2.5 瓦。这种将低能耗的类脑处理器应用于深度学习无疑是未来大数据处理的创新方法。

TrueNorth 芯片的目标是边缘网络Edge-of-the-Net 和大数据解决方案，因此必须通过超低功耗实时处理大量数据。TrueNorth 实现 54 亿个晶体管 70 毫瓦功率的关键是采用了异步的逻辑，芯片除了特定的神经元被开启并和其他神经元进行通信时，其他功率消耗都则为零。在结构上，如果是采用同步的架构 54 亿晶体管会消耗 50 到 100 瓦但这种异步架构则会让功耗降到最低。在结构上任何神经元都是彼此连结，因为晶体管有巨大的纵横栓开关crossbar switch连结 54 亿神经元。

当前的IBM 单芯片电路板，现在有 16 片和 48 片的电路板，每块电路板有 16 个 TrueNorh 芯片。未来还打算做出有着 64、256、1024 和 4096 块芯片的电路板。到了4096 块芯片的电路板时，包含的神经突触数量就可能达到人脑1%。

关键点是它借鉴了人脑中神经元细胞的脉冲模型体制，所以IBM TrueNorth 与当今世界常用的冯·诺依曼型计算机截然不同。简单说当今世界常用的冯·诺依曼型计算机比比作人类的左脑，只能算是快速处理抽象数据的计算器。相比之下 TrueNorth 更像右脑就是通过慢速感知进行模式识别的，就是利用神经突触可塑性增强后能够在线自我学习的新一代“类脑”计算机。其实这种大规模“人造突触”更像电影《黑客帝国》里面世界的基础条件。