英特尔1亿个神经元的全球最强神经拟态系统芯片制作过程中何时改变世界
2020年，你对AI功能感到满意吗？
如果你想起与AI智能音箱的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，那么你的答案可能会是否定的。
已经大规模应用的AI，在金融、工业、电力、医疗等领域展现了其重要价值，但也不可否认，AI还有很大的提升空间。
这项技术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以及具有嗅觉功能的神经拟态芯片，一定能让你对神经拟态计算以及未来充满期待。
图片来源：PCworld
全球最强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科学家的共同研究成果，通过双方合作，英特尔研究院神经拟态计算小组高级研究科学家Nabil Imam团队采用了一种由72个化学传感器活动构成数据集，可对一个风洞实验中循环10种气体物质（气味）作出反应，并且，即使在环境干扰较强的情况下也能识别这些气味。
这意味着英特尔Loihi也拥有“嗅觉”，这是化学传感器领域多年来一直寻找的“电子鼻系统”。未来，搭载有“嗅觉”的Loihi芯片机器人在环境监测、危险物质检测和工厂质量控制方面有巨大的应用潜力。
此外，这其中非常关键的是，只需一个样本训练就可以达到百分之九十多高准确率，如果使用传统方法，要达到与Loihi相同分类准确率需要3,000倍以上训练样本。
仅两天后，英特ل又宣布其最新最强大型神经拟态研究系统Pohoiki Springs已准备就绪，将提供1亿个神经元的大规模计算能力。1亿个神经元相当于一个小型哺乳动物大脑中的大量单元数量。
说得更容易理解一些，大约一只瓢虫的大脑含25万至50万个单元，而蟑螂、大象及仓鼠大脑含100万至9000万个单元。而Pohoiki Springs是一个数据中心机架式系统，它将768块Loihi芯片集成在5台标准服务器大小设备中，其运行功耗低于500瓦。
Pohoiki Springs是一个目前全球最大规模且最为先进的人工生理模仿体系，是英国迄今所开发出的最大尺寸的人工生理模仿系。它包含了768颗独立工作的小型处理核心，每颗核心都可进行复杂任务处理，如模仿人类感觉和认知过程。此外，该模型还支持异步脉冲通信，这是一种新颖而有效地提高效率并降低能源消耗方式。
虽然优势显著，但是由于全世界只有少数几家公司，如IBM，以及初创企业正在开发这种技术，所以目前市场上的供应有限。这同样受到历史发展和技术难题限制。在没有实际应用时期，对这一全新概念进行深入探究者们解决挑战动力的不足也是问题之一。
为了实现目标——即理解如何像人类那样实时处理复杂信息，同时仅消耗极少能量—需要重新思考电脑硬件设计结构。因此，不同于同步电路设计方式而采用的异步脉冲通信方式，可以减少不必要功耗，让每部分只有当真正需要执行任务时才激活，从而实现更高效率。
然而，由于采用异步通信方式，当把这些独立工作的小型处理核心互联以获得性能线性增长时，让信息在时间片内从上百块芯片间流转成为挑战。这涉及到时间序列的问题，小型异步电路相对于解决这个问题比较简单，但是在大规模系统中则变得更加棘手，因为它涉及到如何有效连接不同的硬件部分以保持良好性能同时减少延迟。
正如宋继强所言：“为了兼顾易用性，同时支持分布式计算，我们必须尽可能减小软件层面的差异。”他进一步指出：“这是学术界未曾尝试过的事情。”
随着这一前沿技术不断推进，现在我们面临的是如何让这些创新能够普遍适用于各行各业，以便我们能够利用它们来改善生活并促进科技发展。这将取决于我们是否能够找到合适的手段，使得这一革命性改变能够渗透到我们的日常生活中去，为这个目的服务，而不是只是作为一种工具存在。
