IBM试制认知计算芯片,实现人脑构造

 

　　美国IBM公司2011年8月宣布试制出了“认知计算芯片(Cognitive Computing Chip)”。认知计算是一种计算概念，指像人类大脑一样具备从经验中学习，发现不同事物之间的联系，进行逻辑推理并记忆的功能。此次以开发出与现有冯·诺依曼(Von Neumann)型计算机不同的新型计算机为目标，以实现尺寸可大幅缩小且低功耗的运算电路。

　　此次开发的芯片基于神经生物学原理，形成了“神经突触(Neurosynaptic)内核”，模仿了由神经元(神经细胞)及连接神经元的开关——突触 构成的人脑构造。但未使用有机材料，而是通过硅材料再现突触实现了存储功能，通过神经元实现运算功能，通过突触实现通信功能。

　　IBM共试制了两种内核，均基于45nm SOI-CMOS工艺，具备256个“神经元”。其中的一种内核安装了26万2144个可编程的突触，另一种则安装了6万5536个具备学习功能的突触。

　　由此，无需预先准备程序即可运行内核，实现了分散处理及并行处理等人脑功能。据IBM介绍，目前已确认可将其用于图像识别、联想记忆及分类等简单应用。

　　IBM将来的目标是，使其具备数百亿个神经元及数百万亿个突触，而功耗降至1kW左右，体积缩小到两升左右。

　　美国国防高级研究计划局从2008年开始提供资助

　　据IBM介绍，该公司模仿人脑功能的计算机的研究几十年前就开始了，1956年曾按照512个神经元进行过模拟计算。

　　此次的研究因2008年11月美国国防高级研究计划局(DARPA)启动“Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics(SyNAPSE)”项目而开始。在SyNAPSE项目的第一阶段，DARPA向IBM以及与其共同研究的5所大学提供了490万 美元的资助(。

　　目前接受DARPA资助2100万美元的SyNAPSE项目第二期已开始。参加该项目的大学有美国哥伦比亚大学、美国康奈尔大学、美国加州大学美熹德分校及美国威斯康星大学麦迪逊分校等。