Intel神經(jīng)擬態(tài)芯片64顆互連：800萬神經(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(qū)(INRC)，推動神經(jīng)擬態(tài)計算的發(fā)展。

現(xiàn)在，Intel宣布了代號“Pohoiki Beach”的全新神經(jīng)擬態(tài)系統(tǒng)，包含多達(dá)64顆Loihi芯片，集成了1320億個晶體管，總面積3840平方毫米，擁有800萬個神經(jīng)元、80億個突觸。

Intel Loihi芯片采用14nm工藝制造，集成21億個晶體管，核心面積60平方毫米，內(nèi)部集成3個Quark x86 CPU核心、128個神經(jīng)擬態(tài)計算核心、13萬個神經(jīng)元、1.3億個突觸，并有包括Python API在內(nèi)的編程工具鏈支持。

這種芯片不采用傳統(tǒng)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，不需要全局時鐘信號，而是使用異步脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SNN)。

Intel宣稱，在稀疏編碼、圖式搜索、路徑規(guī)劃、同時定位和建圖(SLAM)、約束滿足問題等特定應(yīng)用中，Loihi要比傳統(tǒng)CPU速度快最多1000倍，能效高最多10000倍。

最新的64芯片系統(tǒng)已分享給60多個INRC生態(tài)合作伙伴。有測試表明，運(yùn)行實時深度學(xué)習(xí)基準(zhǔn)測試的時候，它的功耗比傳統(tǒng)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(guī)模擴(kuò)大50倍后仍能維持實時性能，功耗僅增加30％，IoT硬件的話功耗會增加5倍以上，并失去實時性。

按照計劃，Intel今年底將做到1億個神經(jīng)元、10000億個突觸，預(yù)計會有768顆芯片、1.5萬億個晶體管。

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