人的大腦相當於什麼水平的CPU？

01-16

看到了這個帖子人的眼睛相當於什麼參數的鏡頭？
就想到了大腦的性能大概是什麼水平呢？？

2014年11月22

更新這個答案是因為這兩天又看到了一則關於北大微電子所的報道。也是處於世界前沿的研究。

信息科學技術學院康晉鋒課題組在基於阻變器件的神經網路應用研究方向取得重要進展

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人腦和CPU直接比較起來有點困難，我之前就在某答案中提到過人腦的特殊。我們來看看在研究類似人腦結構的處理器上取得的成果。

首先要提到的是，現在世界上在做Neuromorphic研究的人越來越多了，這是一個做類似腦的CPU的學科。ETH的Neuromorphic Cognitive Systems Group就做了很多「CPU」。曼徹斯特大學也有一個SpiNNaker系統相當有名。人腦的並行和交叉連接比普通CPU多了太多。

最厲害的應該是IBM研究了十幾年的Neurosynaptics system，現在達到的水平是1,000,000個神經元和256,000,000個突觸（神經連接）。有4096個核。這樣一個處理器，因為採取大腦的結構連接，功耗很低。功能我就不清楚了，有了架構，還需要軟體系統和演算法的支持。

這是2014年8月的報道

Cognitive computing: Neurosynaptic chips

那麼人腦的水平呢？成年人大概是有100,000,000,000個神經元和100,000,000,000,000個突觸。

大腦的容量和計算能力其實被遠遠誇大了……

如果把大腦比喻成一部電腦，我們的用戶許可權低得可憐，能調用的儲存空間、計算資源遠遠不及一個手機，絕大多數的硬體資源都被操作系統佔據著，別說操作硬體、直接訪問貯存器了，我們甚至無法完整記憶一張圖片（要不然就不會有「大家來找茬」這樣的遊戲了）而只能記憶其中幾個特徵。

而我們又不能責怪這個操作系統霸佔太多資源，事實上這個操作系統已經足以讓所有程序員掩面淚奔。大腦的硬體資源實在是不給力：細胞級的處理單元、信號傳輸結構佔據大量硬體、不穩定的存儲機制……在這樣的硬體環境下能夠實現一個穩定運行的操作系統，並且具備一定的信息處理能力，這樣的操作系統如果能運行在一台386上，相信已經可以成為一個學霸中的學霸了。這個操作系統強大的有損數據壓縮能力，可以把感測器獲得的數據壓縮到寥寥數個位元組供我們操作。因此儘管我們的計算資源相當有限，但是處理這區區數據量自然遊刃有餘。

至於我們這個硬體到底有多強的處理能力……沒辦法，我們的許可權太低，訪問不了硬體更安裝不了CPU-Z，從層層限死的介面里得到的信息太少，而底層的讀取目前又辦不到，我們只能從進化的角度推測，如果有一個可以簡單粗暴的進行大數據計算的可能，沒有必要進化出一個如此精巧複雜層層壓縮的強大操作系統。

相當於一個超強大嵌入式cpu,主要指標如下：1.超長時間無故障運行cpu（在不斷電情況下可連讀工作100年以上）。2.音視頻圖像專用DSP。3.壓縮比遠超現代電腦的有損壓縮dsp（可以把幾千萬像數的圖片壓縮成幾個位元組）。4.遠超現代電腦性能的信號恢復dsp（可以在僅幾個位元組基礎上自動補上失去的聲音圖像氣味等信息）。5.低功耗+智能降頻。6.中斷和配備各種外設專用硬體模塊。7.專用內存整理模塊（將優先順序別低和不經常使用的數據拋棄，將各種類型數據放在專門的數據區）（值得注意的是會忘記東西這個項是功能，不是BUG）。

既然是專用cpu，相對於通用cpu，缺點顯而易見：1.需專用ups電源供電，停電會造成硬體永久性損壞，2.主頻太低（最高工作頻率可能只有幾KHz），3.內存容量太低（總容量只有1G多，而且有90%以上無法獲取調用地址），訪問外部存儲慢，而且要進行樣本訓練才能有效訪問（看書和記筆記），4.工作溫度需保持在35-42度之間，5.每天需要進入休眠模式8小時左右做系統維護，否則系統容易崩潰。6.只能在人OS上運行，但這個操作系統不開源，也不提供使用說明，作者也不知是誰，很多API和操作原理只能根據DEMO程序運行結果來破解

不應該只拿大腦的運算存儲判斷能力與CPU相比。也應該拿能夠處理信號的種類來比較，大腦很夠處理光信號、聲音信號、氣味信號還有數字信號，現階段的CPU卻做不到。大腦能夠產生靈感、幻想，現階段CPU也無法做到。

廢話太多沒幾個能看懂：人的大腦會不斷學習並不斷忘記，而CPU是一個死東西。相比CPU，大腦RAM很大，ROM很小。

人的意識只能用到大腦一小部分功能.

大腦更多的被用來協調人的身體.

這個問題其實有解，我看上面諸位都沒有答到點子上。架構不同但是人腦和計算機「計算」的本質是一樣的。比計算量就行了。

1. 目前個人PC的計算能力遠不如人類大腦；單個人腦計算能力是1億億cps左右，即10的16次方次計算/秒（「用不同大腦區域專業估算值，結論非常類似」）。

2. 目前牛逼的巨型機已經達到以及超過一個人腦的計算能力了。但還位於同一數量級。國防科大的銀河一號（CPU+N多GPU，美國最近還說不讓Intel賣咱們CPU了，但是沒提到GPU）計算能力大約相當於人腦的1/3. 銀河二號計算能力大約相當於3個人腦，一年光用電就是1個億；

3. 百度人工智慧目前用的HTM-CLA演算法，吳恩達本人看到這個演算法後才突然開竅的；百度目前用「幾萬台」電腦（CPU+N多GPU），計算能力據說相當於「二到三歲的孩子」。見李彥宏二會提議。

5. 「二到三歲的孩子」應該只是指智力某一方面，比如辨別貓和狗。我認為其遠遠沒有達到二到三歲的孩子的全部智力。凡是5年以內你看到的「達到2-3歲孩子」或者「4-5歲孩子」或者「6-7歲孩子」智力水平的宣傳，基本是指智力的某一面。

現在你大概有個印象了吧？一台人腦確實是牛逼的，輕易不要用砍刀去砍：）

可以參見我的問題：用HTM-CLA演算法的話，怎麼確信設備計算能力能接近大腦？ - 人工智慧

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另外還有個最牛逼的地方，超低功耗、超高效率！你能想像把一棵白菜、半斤米、二兩肉扔到一個巨型機裡面，它就能運算8小時、並且帶著自己的發電機、發動機、一堆外設、輪子什麼的順便移動了30公里嗎？

我想人造的機器永遠不可能達到這個水平了，只有上帝才能幹出這種事。

如果大腦是CPU，我只是覺得他是一個很多很多核心的CPU，可惜無良商家把絕大部分核心沒有打開。。

依老夫多年的硬體經驗來看，大腦大概相當於1

0個6代i7的運算能力，關鍵大腦有海量的指令集，支持超長指令集，1GB二級緩存，1納米製程的超低功耗，異構運算，同時整合超強GPU運算能力（不低於GTX1080*10的性能）。標配可自動升級的人OS1.0系統。

圖像處理部分也是可圈可點，搭載2.2億像素光學變焦、相位對焦、12軸防抖、超級HDR、大光圈、廣角……保證一流的原畫採集，20000個流處理器和壓縮演算法。

然而每個人的硬體軟體差異是巨大的，有的人是i7有的人連賽揚e3300都達不到，有的人關閉了自動更新人OS1.0一直用到壽命中止，有的人不但系統保持最新，還安裝了多系統。

根據個人感覺，是一個只有這超強計算能力但是基本滿負荷的超級電腦，有的時候連怎麼追到女神都算不出來