芯片大师1亿神经元的秘密武器何时激发革命

芯片大师1亿神经元的秘密武器何时激发革命

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,并在环境干扰下保持高准确率,这意味着英特尔Loihi芯片不仅拥有“视觉”,而且现在还拥有人类独有的“嗅觉”能力。这对于环境监测、危险物质检测等领域具有巨大的潜力。

使用Loihi仅需一个样本训练就可达到90%以上分类准确率,而传统方法需要3,000倍以上样本才能达成相同效果。仅两天后,英特尔宣布其最新神经拟态研究系统Pohoiki Springs已准备就绪,将提供1亿个神经元的大规模处理能力,这相当于小型哺乳动物大脑数量级,使得它成为目前世界上唯一能够模仿如此复杂生物结构的人工智能系统。

英特尔Loihi演进历史

Pohoiki Springs是一个数据中心机架式系统,将768块Loihi芯片集成在5台标准服务器大小机箱中,以低于500瓦功耗运行,是迄今为止开发最大规模并且性能最强大的神经拟态计算系统。它基于2017年开发第一款自主学习神経拟態(Neuromorphic)芯片——代号为Loihi。

设计理念源自人类大脑,把训练和推断整合到单一芯片上,并实现了功能上的整合:每个128核心中的1000个逻辑硬件模仿多种类型“逻辑”、“突触”网络结构,同时支持多种学习模式,可扩展各类不同的突触连接,每颗核心内存储大量信息以减少外部通信需求。

尽管优势显著,其发展仍面临挑战。一方面,由于成本昂贵和技术复杂性限制,大部分公司尚未开始研发;另一方面,即便存在挑战,对解决时间序列问题和异步脉冲设计的问题也提出了新颖解决方案,如Time Step,可以有效应对这些挑战。

为了使这种革命性的新技术更广泛地应用于前端感知任务,以及支持动态规划和优化实验,从而促进普及,这将是接下来几个月里英国科技巨头要重点关注的问题。此外,加快软件工具链更新速度也是关键所在,因为这将直接影响用户体验是否流畅,以及新技术是否真正能够改变世界。