英特尔■768颗芯片、1亿个神经元!迄今最强神经拟态系统诞生( 三 )


英特尔■768颗芯片、1亿个神经元!迄今最强神经拟态系统诞生
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数据中心就对低延时的需求非常大 , 例如一家购物网站的推荐系统 , 就要求在顾客购物时尽可能无延时的瞬间生成推荐 。
此外 , 超低功耗也是神经拟态计算的亮点 。 “功率限制会影响计算系统的运营成本 , 因此降低功耗非常必要 。 ”Mike说 。
能耗是能源消耗是大规模AI部署的障碍 , 马萨诸塞大学大学的研究人员表示 , 开发一个单一的AI模型 , 可以产生相当于五辆美国普通汽车的终身碳排放量 。
而神经拟态计算之所以能带来能效的提升 , 关键在于实现存储和计算的完全融合 。 这种存算一体的结构 , 最小化了数据传输的距离 , 节约了传统计算架构中处理单元和存储器间通信所消耗的时间和功耗 。
那么同样都支持大规模运算任务 , 神经拟态系统和量子系统有怎样的区别?
Mike认为 , 两者的不同点在于正式使用的大体时间范围 。
英特尔现在已经有了可使用的支持1亿神经元的神经拟态系统 , 但距离拥有1亿量子比特的计算系统还很遥远 。
建立在叠加性质的量子系统拥有独特的优势 , Mike表示 , 在某些任务中 , 它的理论可扩展性要超过神经拟态系统 。
“但我们的特有优势是现在就可以用上 , 这是因为神经拟态系统和传统计算系统很像 , 都用到了硅 , 但量子系统需要本质上的创新和突破 。 ”Mike说 。
三、三年磨砺 , 从单芯片到最强类脑系统单芯片实验成功后 , 英特尔神经拟态研究持续产生新的研究进展 。
一方面 , 英特尔在2018年3月建立英特尔神经拟态研究社区(INRC) , 汇集产学政界顶尖研究人员 , 使用Loihi芯片为研发活动的架构焦点 , 推动神经拟态算法、软件和应用程序的研发 。
过去两年间 , INRC的规模扩大逾两倍 , 现有超过90家组织 , 包括全球领先的大学、政府实验室、神经拟态类初创公司 , 埃森哲、空中客车、通用电气、日立等知名企业均已加入INRC 。
有很多算法示例引起INRC成员们的兴趣 , 比如空中客车正在研究如何实现快速、低延时的恶意软件检测 。
另一方面 , 英特尔在扩展神经拟态系统的道路上一往无前 。

英特尔■768颗芯片、1亿个神经元!迄今最强神经拟态系统诞生
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2018年12月 , 英特尔USB形状的神经拟态系统Kapoho Bay出场 。 该系统由2颗Loihi芯片、26.2万个神经元组成 , 并支持各种实时边缘工作负载 。
2019年7月 , 英特尔推出神经拟态计算机Pohoiki Beach , 包含64个Loihi芯片、800万个神经元 , 以解决复杂的计算密集型问题 , 包括在稀疏编码、图搜索、同步定位和建图(SLAM)、路径规划、约束满足问题等等 。
今日公布的Pohoiki Springs , 是迄今为止最大规模的神经拟态计算系统 , 由24个Nahuku主板组成 , 每个主板32颗芯片 , 总共集成了768颗Loihi芯片、1亿个神经元 , 将Loihi的神经容量增加到小型哺乳动物大脑的大小 。
这是在向支持更大、更复杂的神经拟态工作负载的道路上迈出的重要一步 , 为需要实时、动态的数据处理新方法的自主、互联的未来奠定了基础 。
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▲英特尔Nahuku主板
“如果我说从800万(个神经元)增加到1亿相对简单 , 我想我的团队不会同意 。 ”Mike回忆道 , 从调试、测试大量芯片 , 到解决芯片制造和软件等方面的问题 , 这其中有很多令人头痛的事情 。
即便是现在 , 常规计算与编译系统仍然是一个瓶颈 。 “我们没法用传统计算架构的相关软件工具 , 因此更实际的问题是 , 必须从晶体管重建整个软件系统堆栈 。 ”Mike说 。


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