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英特爾

英特爾在神經型態工程學(Neuromorphic Engineering)有新進展,他們最新發布結合64個Loihi研究晶片,擁有800萬個神經元的神經型態系統,代號稱為Pohoiki Beach。英特爾在2019 DARPA電子復興會議上發表了這個新系統,並將向60個研究合作夥伴提供技術支援,以用於大規模的人工智慧研究。

神經形態工程學又稱為神經型態運算,這是從80年代開始發展的概念,使用包含電子類比電路的超大規模整合系統(VLSI),模擬生物的神經結構,現代的神經形態工程學已經往前進展許多,包括了使用數位、類比或混合VLSI以及軟體,模擬神經系統模型的研究。

英特爾在2017年的時候推出了Loihi晶片,這是第一款受腦神經啟發而設計的神經型態研究晶片,Loihi將生物大腦的原理,應用到了計算機基礎架構上,對於像是稀疏編碼(Sparse Coding)、圖搜尋(Graph Search)或是約束補償問題(Constraint-Satisfaction Problem)等特殊應用,提供了比CPU還要快一千倍的訊息處理速度。

研究人員正使用Loihi系統來解決神經形態工程最新的問題,正在進行的專案包括AMPRO義肢(下圖),以及以事件攝影機進行物體追蹤,還有iCub機器人電子皮膚的推測觸覺輸入等專案。除了高運算速度外,低功耗也是Loihi晶片的一大特性,滑鐵盧大學教授同時也是Applied Brain Research共同執行長的Chris Eliasmith提到,Loihi晶片能以低於GPU 109倍的功耗完成即時深度學習基準測試,即便將神經網路擴展50倍,Loihi也只會多用30%的電力,並仍然可以維持即時效能,與之相比的物聯網裝置硬體,則必須使用500%的電力,且已經無法提供即時的結果。

英特爾提到,隨著現在工作負載的複雜度提升,需要為特殊應用打造專用架構,而Pohoiki Beach就是一個展示專用架構在新興應用的好例子,透過與通用計算相反的發展路線,為解決物聯網和自動化裝置的計算問題,找到另外一條出路,在實際應用上,能提升數個量級的運算效率。

而英特爾發表了結合64個Loihi研究晶片的神經型態系統Pohoiki Beach,英特爾認為,這是一個重要的里程碑,他們有能力為Pohoiki Beach系統加入800萬個神經元,而在今年稍晚,他們會擴展這個架構,發表更大的Loihi系統稱為Pohoiki Springs,是能夠提供1億個神經元的系統,為神經型態工作負載,提供遠超越當前的運算能力。

在2018年時,英特爾成立了神經型態研究社群(INRC),以進一步發展神經型態演算法、軟體和應用程式,英特爾提到,他們將繼續透過INRC,提供外界存取Loihi雲端系統,以及基於Loihi的USB系統Kapoho Bay,對實際應用程式研究提供有用的神經形態技術支援。


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