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像人類大腦般思考,英特爾推出神經擬態系統Pohoiki Beach

2019-07-23 03:10:24 愛活網 penylo 編輯:草根 瀏覽數:43草根網

現在我們常見的電子計算機大部分都使用的是基于硅芯片的馮諾依曼結構設計,在實際運行上與人腦的工作原理大不相同。是否存在一種新計算機結構,能像人腦那般高效運行?英特爾給出了一個新想法,叫神經擬態芯片,取名Loihi。在經過3...

現在我們常見的電子計算機大部分都使用的是基于硅芯片的馮諾依曼結構設計,在實際運行上與人腦的工作原理大不相同。是否存在一種新計算機結構,能像人腦那般高效運行?英特爾給出了一個新想法,叫神經擬態芯片,取名Loihi。在經過3年的醞釀后,代號Pohoiki Beach的神經擬態系統誕生,是的,模擬的就是人類大腦思考方式的那種真·電腦。

這是一套由64塊Loihi芯片組成的系統,集成1320億個晶體管,總面積3840平方毫米,擁有800萬個神經元、80億個突觸。英特爾Loihi芯片本身則使用了14nm工藝制造,21億個晶體管,內部包括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。

根據滑鐵盧大學教授、應用大腦研究部聯合首席執行官Chris Eliasmith的說法,Loihi芯片在運行實時深度學習基準的功耗降低了109倍,而與專用物聯網推理硬件相比,功耗則降低了5倍。如果將網絡規模擴大50倍,Loihi能夠保持實時性能表現,功耗卻只增加了30%,傳統物聯網硬件功耗則已經增加了500%。

所以英特爾Pohoiki Beach系統擅長的工作十分突出。工作人員能夠利用這套系統高效擴展新型神經啟發式算法——例如稀疏編碼、同步定位和建圖(SLAM)以及路徑規劃,這些算法能夠根據輸入的數據進行學習和調整。Pohoiki Beach是英特爾神經擬態研究工作的重要里程碑,它為英特爾研究院在今年晚些時候將該架構擴展到1億個神經元的計劃奠定了基礎。

舉個例子,英特爾Pohoiki Beach系統可以突破傳統通用計算技術的性能桎梏,對諸如自動駕駛、智能家居、網絡安全有更明顯的效率提升效率。由于不需要全局時鐘信號,使用的是異步脈沖神經網絡(SNN),Pohoiki Beach能更高效的解決數量龐大IoT物聯網所帶來的問題。

從理論上說,英特爾Loihi芯片可以擴展到最多16384顆芯片互連,相當于20億個神經元,能夠接近人腦860億個神經元2%的數量。不要小看對比數字微不足道,摩爾定律在前沿領域依然奏效,如果有需要,Loihi的參數也將會呈指數級增長。能模擬人腦方式進行思考的方式,興許不會太遙遠了。

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