芯片革命1亿神经元强大系统何时重塑世界
2020年，你对AI功能感到满意吗？
如果你想起与AI智能音箱哭笑不得的对话经历，还有站在AI人脸识别闸机口许久才被识别出你是谁，你大概率会给出一个否定的答案。
已经大规模应用的AI，在金融、工业、电力、医疗等应用中已经展现出其重要的价值，但也不可否认，AI还有很大的提升空间。
AI的提升，既可以是对现有芯片和算法持续优化，也可以通过变革性的技术实现跨越式改变，比如越来越被人熟知的神经拟态计算（或称类脑计算）以及量子计算。相比之下，量子计算拥有更高的热度，但最近发布的全球最强神经拟态系统英特尔Pohoiki Springs以及有嗅觉的神经拟态芯片，一定能让你对神经拟态计算以及AI的未来充满期待。
图片来自PCworld
全球最强的神经拟态系统能做什么？
上周二，《自然-机器智能》杂志报道了英特尔与美国康奈尔大学合作研究成果，他们利用72个化学传感器数据集，对风洞实验中循环10种气体物质进行反应，并且在环境干扰的情况下也能准确识别这些气味。这意味着英特尔Loihi芯片不仅具有“视觉”能力，而且还具备了“嗅觉”，这是化学传感器领域长期寻找的一种电子鼻系统。未来的机器人搭载这样的神经拟态芯片，将在环境监测、危险物质检测和工厂质量控制方面展现巨大的潜力。
值得注意的是，只需一个样本就可以达到百分之九十多高准确率，这对于传统深度学习方法来说，要达到同样的分类准确率需要3,000倍以上训练样本。
仅两天后，英特尔宣布其最新研发系统Pohoiki Springs准备就绪，将提供1亿个神经元的大规模并行计算能力。这一数字相当于一个小型哺乳动物大脑中的微生物数量，比如仓鼠大脑约9000万个神经元，而Pohoiki Springs将带动这一革命性技术向前迈进。
数据中心机架式系统Pohoiki Springs（资料来源: Tim Herman/英特尔公司）
Pohoiki Springs是一个由768块Loihi 神经拟态研究芯片组成的大型数据中心，它低于500瓦运行功耗，使其成为目前全球最强大的全局仿生智能体系之一。虽然仍处于研究阶段，但它为开发者提供了实时处理、大问题解决、适应性学习等新颖算法和模型创新的平台。
这两个令人印象深刻的地理形状仿生超级电脑背后，都依赖于2017年由英特尔推出的自主学习仿生类脑模块——代号为Loihi的小型独立核心模块，每个核心包括1000个硬件设计模仿的人类逻辑单元，同时支持多种类型网络突破。
这种设计使得Loihi能够以比标准处理器快1,000倍速度处理工作负载，并且效率远远超过它们。此外，由于采用异步脉冲模式而非同步电路设计，大幅降低了功耗至毫瓦级。但同时，这也引入了一系列挑战，如如何在不同时间步骤内维持信息流动，以及如何连接大量独立核心形成复杂网络，以便共享信息并协作工作。
为了克服这些挑战，团队必须创新软件工具链，以最大限度地减少硬件之间差异，并促进灵活分区和分布式计算。此外，与其他初创公司共同合作，加速行业界定制化解决方案也是关键一步。
随着这项技术不断发展，我们可能会看到更多先进制造设备使用这个全新的、高效能途径来改善产品性能，从而开启一种全新的通用架构时代，即可用于前端感知任务，又可扩展到大规模数据分析任务。在这种情况下，我们或许不会再问：“当何时改变世界？”而是迫切探索它如何触及我们的日常生活，为我们带来革命性的变化。
