英特爾公司發(fā)布“Pohoiki Beach”芯片系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由Loihi神經(jīng)擬態(tài)芯片構(gòu)成，可處理深度學(xué)習(xí)任務(wù)，速度比CPU快1000倍，效率高10000倍，耗電量小100倍。
隨著計(jì)算工作日益復(fù)雜繁重，人們想要繼續(xù)獲得摩爾定律所支持的算力，就需要轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)更多專屬特定應(yīng)用程序的體系結(jié)構(gòu)。Pohoiki Beach系統(tǒng)就是這樣的專屬體系結(jié)構(gòu)。
該系統(tǒng)致力于提升速度和效率，可以帶來數(shù)千萬倍量級(jí)的增長(zhǎng)，主要應(yīng)用于自動(dòng)駕駛汽車、智能家居及網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域。
一、64塊Loihi芯片的800萬個(gè)神經(jīng)元構(gòu)成的系統(tǒng)
Pohoiki Beach系統(tǒng)由64塊Loihi芯片的800萬個(gè)所謂的神經(jīng)元構(gòu)成。Loihi芯片是英特爾公司2017年首次推出的AI芯片，是一款模仿人類大腦的神經(jīng)擬態(tài)芯片。
據(jù)稱，Pohoiki Beach系統(tǒng)可用于運(yùn)行人工智能算法，速度比傳統(tǒng)CPU快1000倍，效率是傳統(tǒng)CPU的1萬倍。
Loihi芯片被安裝在Pohoiki Beach系統(tǒng)的“Nahuku”板上。每個(gè)Pohoiki Beach系統(tǒng)有多個(gè)Nahuku板，每個(gè)Nahuku板上有8到32塊Loihi芯片。該系統(tǒng)的Nahuku板可以與Intel的Arria 10 FPGA開發(fā)人員工具包接合使用。
二、耗電少100倍，或成智能汽車“神助攻”
Pohoiki Beach系統(tǒng)擅長(zhǎng)神經(jīng)元類任務(wù)，包括稀疏編碼、路徑規(guī)劃和同步定位、以及映射(SLAM)等。換句話說，Pohoiki Beach系統(tǒng)適用于那些用于自動(dòng)駕駛、機(jī)器人室內(nèi)測(cè)繪和高效傳感系統(tǒng)等領(lǐng)域的算法。
舉例來說，Pohoiki Beach系統(tǒng)可以使某些假肢更具有適應(yīng)性，能夠使追蹤運(yùn)動(dòng)物體的攝像機(jī)更有能動(dòng)力，還可以為一個(gè)icub機(jī)器人的電子皮膚提供觸覺輸入，以及可以實(shí)現(xiàn)桌面足球的自動(dòng)化操作等等。
目前，Pohoiki系統(tǒng)已被多家機(jī)構(gòu)在不同領(lǐng)域中完成測(cè)試。據(jù)稱，Pohoiki系統(tǒng)在應(yīng)用中絲毫不遜于GPU/CPU，但耗電量要低得多。這個(gè)特性對(duì)于“自動(dòng)駕駛汽車”等應(yīng)用來說尤為重要。“我們對(duì)Loihi芯片驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了基準(zhǔn)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)它和流行的CPU驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)映射機(jī)器人準(zhǔn)確度相近，在即時(shí)定位和地圖構(gòu)建上水平差不多。但是，Loihi-run網(wǎng)絡(luò)的耗電量要比后者小100倍!”羅格斯大學(xué)的Konstantinos Michmizos教授介紹。
“通過我們的實(shí)時(shí)深度學(xué)習(xí)基準(zhǔn)測(cè)試證明，英特爾Loihi芯片比傳統(tǒng)CPU功耗低109倍，比專用物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算硬件功耗低5倍。”《Applied Brain Research》雜志CEO兼滑鐵盧大學(xué)教授Chris Eliasmith說，“更棒的是，當(dāng)我們將網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大到50倍時(shí)，Loihi保持了實(shí)時(shí)性能結(jié)果，只多消耗30%的電力，而專用物聯(lián)網(wǎng)硬件則多消耗500%的電力，且不再是實(shí)時(shí)的?！?/p>
三、AI芯片持久戰(zhàn)：將擴(kuò)展Pohoiki系統(tǒng)處理更復(fù)雜的任務(wù)
2017年，英特爾推出了首款神經(jīng)擬態(tài)芯片Loihi，在神經(jīng)擬態(tài)硬件的開發(fā)上邁出了重要一步。2018年3月，該公司成立英特爾神經(jīng)形態(tài)研究社區(qū)(INRC)，進(jìn)一步發(fā)展神經(jīng)形態(tài)算法、軟件和應(yīng)用。通過INRC，英特爾開發(fā)了Loihi云系統(tǒng)和Kapoho Bay，為神經(jīng)擬態(tài)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用研究注入了活力。(Kapoho Bay是一個(gè)基于Loihi的USB形式因子系統(tǒng)。)
英特爾公司表示，今年底會(huì)將擴(kuò)展Pohoiki系統(tǒng)用以處理更復(fù)雜的問題。該公司將會(huì)發(fā)布一個(gè)比現(xiàn)有的Pohoiki Beach系統(tǒng)大十倍的產(chǎn)品，屆時(shí)，新品將擁有1億個(gè)神經(jīng)元。然而，它是否會(huì)在火熱擁擠的AI硬件領(lǐng)域取得成功，仍待市場(chǎng)檢驗(yàn)。
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