英特尔发布首个 7nm 芯片 Loihi 2：用于神经拟态计算，可模拟 100 万神经元

本日，英特尔公布了其次代神经拟态芯片 Loihi 2。

神经拟态芯片是一种模拟生物神经元的芯片。

与一般芯片差别的是，神经拟态芯片的计较使命是由许多小单位举行的，单位之间通过相似生物神经的尖峰灯号互相通讯，并通过尖峰调解其举动。

当前，英特尔曾经将这种芯片用于机器臂、神经拟态皮肤、机器嗅觉等场景。

2018 年头，英特尔推出了其首款神经拟态芯片 Loihi，接纳 14nm 制程。

英特尔显露，Loihi 2 是对初次代的重大晋级，也是应用英特尔初次个 EUV 工艺节点 Intel 4 生产的芯片，意为等效于 4nm，现实为 7nm 工艺。

因为应用了斩新工艺，Loihi 2 相比前代面积收缩了一半，但仍旧包含 100 万个神经元，数目是前代的 8 倍，处分速率是前代的 10 倍。

Loihi 2 公有 128 个神经拟态焦点，这 128 个内核每一个都有 192KB 的天真内存，每个神经元可以凭据模子分派多达 4096 个状况，而以前的限制惟有 24 个。

与一般的 CPU 和 GPU 差别，神经拟态没有外部内存。每个神经元都有一小片面内存供其专用。要紧好处是分派给差别神经元输入的权重、最近举止的缓存以及峰值发送到的全部其余神经元的列表。

Loihi 2 可以凭据用途选定种种差别持续选项，这一点上有些相似于 FPGA。

除了硬件产品外，英特尔还公布了用于 Loihi 芯片的应用，一个名为 Lava 的新开发框架。

该框架以及关联库都用 Python 编写，并在 GitHub 上开源，开发人员无需走访硬件即可为 Loihi 开发程序。

与神经网页有何差别

生物神经元包含树突和轴突。

Loihi 芯片上执行单位的一片面充任“树突”，凭据以前举动的权重处分来自通讯网页的传入灯号。

而后它应用数学公式来确定举止什么时候超出临界阈值，并在超过临界阈值时触发其本身的尖峰灯号。以后执行单位的“轴突”查找与哪些其余执行单位通讯，并向每个执行单位发送尖峰灯号。

为什么要研究这品种型芯片？神经拟态计较的倡导者觉得，这种技巧更靠近地模拟大脑功效的现实特性，比方大脑传输灯号超高的能效比。

而研究深度借鉴学者，攻讦神经形态技巧没有获得现实功效，像 ResNet 等深神经网页曾经在计较机视觉上获得了庞大的胜利。

Yann LeCun 曾在 2019 年的一次会议上驳倒了神经拟态计较技巧。

固然神经拟态计较的研究热度远不足神经网页，但神经拟态芯片的好处在于其能效远高于古代处分器。

IBM 于 2014 年推出了 TrueNorth 芯片，只管其运转频率惟有几 kHz，但它所模拟大脑尖峰神经网页所需的计较资源，只是古代处分器的 0.0001%。

英特尔神经形态计较试验室主任 Mike Davies 显露，Loihi 在某些特定工作负载上，可以比古代处分器服从凌驾 2000 倍。

别的，神经拟态计较还能实现动静借鉴举动。

神经网页很擅长辨认练习过的事物，但不敷天真，无法辨认他们没有练习的东西。Davies 曾展现了神经拟态计较凭据视频输入学会辨认新的手势，同时不损坏以前练习的才气。

Davies 觉得，神经拟态芯片在机器人学中有许多潜伏的应用。当挪动机器人发现本人面对新情况时，它们务必足够天真，以辨认和顺应新情况。