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Intel最近在做一些有趣的事情?：模擬人腦！

2019-07-18 08:56

Intel最近在做一些有趣的事情，那就是推出了一套代號名為“Pohoiki Beach”的全新神經擬態系統。

什么是神經擬態系統呢？這就得從人類的大腦說起，人腦由860億個互相連接的神經元組成，而英特爾最近推出的Pohoiki Beach神經擬態系統則內置了800萬人工神經元（相當于1/10750個人腦），擁有80億個突觸，64顆Loihi芯片，集成了1320億個晶體管，總面積為3840平方毫米；簡單來理解，這就是個模擬人腦的思考方式來進行運算的系統。

據英特爾介紹，Pohoiki Beach在AI任務中的速度是傳統CPU的一千倍，能耗效率是一萬倍，并且類腦芯片還擁有越擴展效率越高的特點，這是傳統架構所無法企及的。而說到神經擬態芯片，就不得不提到Intel 2017年9月發布的神經擬態芯片“Loihi”，此后兩年間不斷取得新的突破和進展，并成立了Intel神經擬態研究社區(INRC)，推動神經擬態計算的發展，當下的“Pohoiki Beach”就是由此而來。

Intel Loihi芯片基于14nm制程工藝，單顆內置21億個晶體管，核心面積60平方毫米，內部集成3個Quark x86 CPU核心、128個神經擬態計算核心、13萬個神經元、1.3億個突觸；并且在硬件之上，英特爾還提供了 Loihi 開發工具鏈：包括 Loihi Python API、編譯器和一組用于在 Loihi 上構建和執行 SNN 的執行庫。

這些工具提供了自定義構建神經、突觸計算圖的方法，可調整諸如衰減時間、突觸權重、脈沖閾值等變量，也可通過自定義學習規則注入外部脈沖來模擬計算圖。

這種芯片不采用傳統硅芯片的馮諾依曼計算模型，而是模仿人腦原理的神經擬態計算方式，并且是異步電路，不需要全局時鐘信號，而是使用異步脈沖神經網絡(SNN)。

Intel宣稱，在稀疏編碼、圖式搜索、路徑規劃、同時定位和建圖(SLAM)、約束滿足問題等特定應用中，Loihi要比傳統CPU速度快最多1000倍，能效高達10000倍。

最新的64芯片系統已分享給60多個INRC生態合作伙伴；其中，正在使用Loihi 進行研究的Applied Brain Research 聯合首席執行官、滑鐵盧大學教授 Chris Eliasmith 表示：“使用 Loihi，我們可以在運行實時深度學習基準測試時比 GPU 節省 109 倍的能耗，而與專用的物聯網推理硬件相比，神經形態芯片也節約了 5 倍能耗。”

同時，Intel方面還表示將在今年年底推出一個推出一個更大的 Loihi 系統——Pohoki Springs，它將擁有超過1億個神經元、10000億個突觸，預計包含768顆芯片和1.5萬億個晶體管。為各行各業提供“前所未有”的算力和效能！

理論上看，Loihi可以擴展到最多16384顆芯片互連，也就是超過20億個神經元，雖然還遠遠媲美不上人腦，但也已經十分恐怖了！（果然你爸爸還是你爸爸，Intel還是有錢啊，戰未來啊！）

Intel 芯片運算