該全新神經(jīng)擬態(tài)系統(tǒng)包含多達(dá)64顆英特爾Loihi芯片，集成了1320億個(gè)晶體管，總面積3840平方毫米，擁有800多萬個(gè)“神經(jīng)元”（相當(dāng)于某些小型嚙齒動物的大腦）和80億個(gè)“突觸”。英特爾介紹說，該芯片系統(tǒng)在人工智能任務(wù)中的執(zhí)行速度要比傳統(tǒng)CPU快一千倍，能效可提高一萬倍。新形態(tài)芯片可在圖像識別、自動駕駛和自動化機(jī)器人等方面帶來巨大技術(shù)提升。

特別是，Loihi芯片擁有可編程微碼學(xué)習(xí)引擎，可在片上訓(xùn)練異步脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（SNN）。這是一種將時(shí)間結(jié)合進(jìn)模型操作的特殊AI模型，可以讓模型的不同組件不會同時(shí)被輸入處理。SNN被認(rèn)為可以高效實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)修改、基于事件驅(qū)動和細(xì)粒度平行計(jì)算。

與人腦中的神經(jīng)元類似，Loihi擁有數(shù)字軸突用于向臨近神經(jīng)元發(fā)送電信號，也有樹突用于接收信號，在兩者之間還有用于連接的突觸。英特爾表示，基于這種芯片的系統(tǒng)已經(jīng)被用于模擬皮膚的觸覺感應(yīng)、控制假腿和玩桌上足球等任務(wù)。

對于正在嘗試新硬件平臺的人工智能研究人員而言，全新神經(jīng)擬態(tài)系統(tǒng)擁有激動人心的前景。除此之外，研究人員正在利用神經(jīng)芯片來改善假肢適應(yīng)不平坦地面的方式，并創(chuàng)建可供自動駕駛車輛使用的更準(zhǔn)確的數(shù)字地圖。

英特爾預(yù)測，到2019年底，該公司將推出一個(gè)能夠模擬1億個(gè)神經(jīng)元和1萬億個(gè)突觸的系統(tǒng)Pohoki Springs。該系統(tǒng)將包含768顆芯片、1.5萬億個(gè)晶體管，下一代神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)將提供前所未有的性能和效率。

據(jù)了解，使用Loihi芯片，可以在運(yùn)行實(shí)時(shí)深度學(xué)習(xí)基準(zhǔn)測試時(shí)比GPU節(jié)省109倍的能耗，而與專用的物聯(lián)網(wǎng)推理硬件相比，神經(jīng)形態(tài)芯片也節(jié)約了5倍能耗。

據(jù)悉，神經(jīng)形態(tài)學(xué)工程，也稱神經(jīng)形態(tài)計(jì)算，通常是指使用電路系統(tǒng)來模擬生物的神經(jīng)形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)，或許是下一代計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向。此前，來自MIT、普渡大學(xué)、斯坦福、IBM、惠普等大學(xué)和公司的先驅(qū)者們都曾提出自己的全棧系統(tǒng)，但沒有一家能像今天的英特爾這樣如此接近神經(jīng)形態(tài)學(xué)研究的終極目標(biāo)，后者推出了一臺超越前人千倍算力的超級計(jì)算機(jī)。

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