Intel正在研发最新拟态神经系统

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 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！