为解决在不完全理解人脑情况下如何发展类脑计算的挑战，团队系统定义和研究类脑计算技术，历经近10年攻关，成功发展覆盖架构、芯片、系统和软件工具链的完整类脑计算技术栈。具体包括：首次提出双脑驱动的跨范式异构融合类脑计算架构，实现计算机科学导向和神经科学导向智能计算模型的兼容集成，并开创性地支持二者的交叉建模探索，为类脑计算的发展提供了崭新方案和可行路线；研制出全球首款异构融合类脑计算芯片—天机芯，实现一芯多用的功能，融合效率高，基于该芯片演示了实时多模态无人驾驶智能自行车和智能机器人应用。进一步研制出全球首款商用异构融合类脑计算芯片KA200及HP系列计算板卡，为人工智能主流应用场景和脑科学研究提供了高性能高效率计算平台；借鉴计算机技术的发展思路，提出软硬件去耦合类脑计算系统层次结构，开发出相匹配的类脑计算芯片软件工具链，支持各种模型的快速建模、编译、验证和部署，解决类脑计算芯片使用困难的问题。相关成果孵化出国高新企业、中国类脑计算领军企业北京灵汐科技有限公司，产品已在人工智能、脑模拟仿真、类脑云脑等领域进行应用，为我国在类脑计算这一重要的颠覆性技术领域的研究和应用跻身国际领先行列做出了突出贡献。
建立从架构、芯片、系统到软件工具链的完整类脑计算技术栈。《Nature》评述文章将天机芯作为中国唯一代表列入神经形态系统全貌图。欧洲科学院院士、SpiNNaker类脑平台负责人Furber教授指出，深度神经网络不能在传统神经形态平台上运行，但该成果是个例外。美国橡树岭国家实验室Schuman博士指出，该成果是一种支持更通用计算和更广泛应用的神经形态平台。所提出的异构融合类脑架构被Intel、IBM、曼彻斯特大学、北京大学等国内外主流团队采用，实现国际引领。