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Intel正在研发最新拟态神经系统

2019年08月23日 17:42 次阅读

Intel最近在做一些有趣的事情,那就是推出了一套代号名为“Pohoiki Beach”的全新神经拟态系统。

什么是神经拟态系统呢?这就得从人类的大脑说起,人脑由860亿个互相连接的神经元组成,而英特尔最近推出的Pohoiki Beach神经拟态系统则内置了800万人工神经元(相当于1/10750个人脑),拥有80亿个突触,64颗Loihi芯片,集成了1320亿个晶体管,总面积为3840平方毫米;简单来理解,这就是个模拟人脑的思考方式来进行运算的系统。

据英特尔介绍,Pohoiki Beach在AI任务中的速度是传统CPU的一千倍,能耗效率是一万倍,并且类脑芯片还拥有越扩展效率越高的特点,这是传统架构所无法企及的。而说到神经拟态芯片,就不得不提到Intel 2017年9月发布的神经拟态芯片“Loihi”,此后两年间不断取得新的突破和进展,并成立了Intel神经拟态研究社区(INRC),推动神经拟态计算的发展,当下的“Pohoiki Beach”就是由此而来。

Intel正在研发最新拟态神经系统

Intel Loihi芯片基于14nm制程工艺,单颗内置21亿个晶体管,核心面积60平方毫米,内部集成3个Quark x86 CPU核心、128个神经拟态计算核心、13万个神经元、1.3亿个突触;并且在硬件之上,英特尔还提供了 Loihi 开发工具链:包括 Loihi Python API、编译器和一组用于在 Loihi 上构建和执行 SNN 的执行库。

这些工具提供了自定义构建神经、突触计算图的方法,可调整诸如衰减时间、突触权重、脉冲阈值等变量,也可通过自定义学习规则注入外部脉冲来模拟计算图。这种芯片不采用传统硅芯片的冯诺依曼计算模型,而是模仿人脑原理的神经拟态计算方式,并且是异步电路,不需要全局时钟信号,而是使用异步脉冲神经网络(SNN)。

Intel宣称,在稀疏编码、图式搜索、路径规划、同时定位和建图(SLAM)、约束满足问题等特定应用中,Loihi要比传统CPU速度快最多1000倍,能效高达10000倍。

最新的64芯片系统已分享给60多个INRC生态合作伙伴;其中,正在使用Loihi 进行研究的Applied Brain Research 联合首席执行官、滑铁卢大学教授 Chris Eliasmith 表示:“使用 Loihi,我们可以在运行实时深度学习基准测试时比 GPU 节省 109 倍的能耗,而与专用的物联网推理硬件相比,神经形态芯片也节约了 5 倍能耗。”

同时,Intel方面还表示将在今年年底推出一个推出一个更大的 Loihi 系统——Pohoki Springs,它将拥有超过1亿个神经元、10000亿个突触,预计包含768颗芯片和1.5万亿个晶体管。为各行各业提供“前所未有”的算力和效能!

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