Intel神經(jīng)擬態(tài)芯片64顆互連：800萬(wàn)神經(jīng)元

2017年9月，Intel發(fā)布了全新的神經(jīng)擬態(tài)芯片“Loihi”，之后不斷取得新的突破和進(jìn)展，還成立了Intel神經(jīng)擬態(tài)研究社區(INRC)，推動(dòng)神經(jīng)擬態(tài)計算的發(fā)展。

現在，Intel宣布了代號“Pohoiki Beach”的全新神經(jīng)擬態(tài)系統，包含多達64顆Loihi芯片，集成了1320億個(gè)晶體管，總面積3840平方毫米，擁有800萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元、80億個(gè)突觸。

Intel Loihi芯片采用14nm工藝制造，集成21億個(gè)晶體管，核心面積60平方毫米，內部集成3個(gè)Quark x86 CPU核心、128個(gè)神經(jīng)擬態(tài)計算核心、13萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元、1.3億個(gè)突觸，并有包括Python API在內的編程工具鏈支持。

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(jīng)擬態(tài)計算方式，并且是異步電路，不需要全局時(shí)鐘信號，而是使用異步脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )(SNN)。

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

最新的64芯片系統已分享給60多個(gè)INRC生態(tài)合作伙伴。有測試表明，運行實(shí)時(shí)深度學(xué)習基準測試的時(shí)候，它的功耗比傳統CPU低了足有109倍，對比特制的IoT推理硬件功耗也低了5倍，而且網(wǎng)絡(luò )規模擴大50倍后仍能維持實(shí)時(shí)性能，功耗僅增加30％，IoT硬件的話(huà)功耗會(huì )增加5倍以上，并失去實(shí)時(shí)性。

按照計劃，Intel今年底將做到1億個(gè)神經(jīng)元、10000億個(gè)突觸，預計會(huì )有768顆芯片、1.5萬(wàn)億個(gè)晶體管。

從理論上講，Loihi可以擴展到最多16384顆芯片互連，那就是超過(guò)20億個(gè)神經(jīng)元(人類(lèi)大腦有大約860億個(gè))，不過(guò)Intel并不打算真的這么做。