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英特尔:效率达CPU一万倍的神经形态芯片发布

2019-07-19 网络整理 阅读:
近日,英特尔(Intel)官方宣布,英特尔研发一款名为“Pohoiki Beach”的新型神经形态芯片系统产品,该芯片系统是受人类大脑思维方式所启发,将生物大脑原理应用于计算机体系结构。
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近日,英特尔(Intel)官方宣布,英特尔研发一款名为“Pohoiki Beach”的新型神经形态芯片系统产品,该芯片系统是受人类大脑思维方式所启发,将生物大脑原理应用于计算机体系结构。dMMEETC-电子工程专辑

人类大脑由 860 亿个互相连接的神经元组成,英特尔最近推出的类脑芯片系统 Pohoiki Beach 向“模拟大脑”这一目标前进了一大步,这是一个拥有800万人工神经元的计算机系统。dMMEETC-电子工程专辑

据英特尔介绍说,与通用CPU相比,Pohoiki Beach系统能将处理AI算法的速度提升1000倍,效率提升10000倍,可用于自动驾驶、电子机器人的皮肤和假肢等场景中。dMMEETC-电子工程专辑

想了解Pohoiki Beach,还得先从英特尔此前推出的Loihi芯片开始。dMMEETC-电子工程专辑

这是一种神经形态芯片,可以通过数字电路来模拟人类大脑的功能,可以从环境反馈中直接学习,因此具备一定的自主学习能力。dMMEETC-电子工程专辑

Loihi内部由128个计算核心组成,每个核心有1024个“神经元”,总计超过13万个神经元和1.3亿个突触链接,和大脑的神经元一样,它们可以调整相互之间的联系,以适应新的任务。dMMEETC-电子工程专辑

从神经元数量上讲,Loihi比龙虾的大脑还要复杂一点。不过与人脑相比还相去甚远,人脑由超过1000亿个神经元组成。dMMEETC-电子工程专辑

此外还附有三个管理 Lakemont 核心用于任务编排。特别的是,Loihi 拥有可编程微码学习引擎,可在片上训练异步脉冲神经网络(SNN)——这是一种将时间结合进模型操作的特殊 AI 模型,可以让模型的不同组件不会同时被输入处理。SNN 被认为可以高效实现自适应修改、基于事件驱动和细粒度平行计算。dMMEETC-电子工程专辑

而这个Pohoiki Beach系统,就由64个英特尔Loihi芯片组成,它们被安装在一块“Nahuku”板上,每个板上有8到32个Loihi芯片。dMMEETC-电子工程专辑

因此,Pohoiki Beach系统包含多个Nahuku板,可以与英特尔的Arria 10 FPGA开发套件连接。dMMEETC-电子工程专辑

英特尔表示,与传统CPU相比,Loihi处理信息的速度提高了1000倍,效率提高了10000倍,在某些类型的优化问题上,速度和能效比CPU提高了三个数量级以上。dMMEETC-电子工程专辑

此外,英特尔还表示将Loihi扩展50倍,保证算力,只增加了30%的能耗,而常规架构的芯片需要50倍能耗。dMMEETC-电子工程专辑

英特尔表示,Pohoiki Beach将非常擅长神经类任务,包括稀疏编码、路径规划、同步定位和映射等,这都是用于自动驾驶,机器人室内测绘和高效传感系统等所有算法。dMMEETC-电子工程专辑

英特尔实验室总经理Rich Uhlig表示,已经超过60个在英特尔的合作伙伴使用这个系统了,用此来解决复杂的计算密集型问题。dMMEETC-电子工程专辑

因为效率颇高,Pohoiki Beach 和 Loihi 有望成为人工智能算法发展的新动力。英特尔称,新形态的芯片可以在图像识别、自动驾驶和自动化机器人等方面带来巨大技术提升。dMMEETC-电子工程专辑

“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,”Applied Brain Research 联合首席执行官、滑铁卢大学教授 Chris Eliasmith 表示,他们的团队正在使用 Loihi 进行研究。dMMEETC-电子工程专辑

英特尔表示,今年晚些时候,它将推出一个更大的 Loihi 系统——Pohoki Springs,该系统将拥有超过 1 亿神经元、1 万亿个突触,预计包含 768 颗芯片、1.5 万亿个晶体管。下一代神经形态系统将提供“前所未有的”性能和效率。dMMEETC-电子工程专辑

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