英特爾宣布，代號為“Pohoiki Beach”的800萬(wàn)神經(jīng)元神經(jīng)擬態(tài)系統已經(jīng)可以供廣大研究人員使用，它包含64塊Loihi研究芯片。通過(guò)Pohoiki Beach，研究人員可以利用英特爾的Loihi研究芯片開(kāi)展實(shí)驗，該芯片受到大腦啟發(fā)，將生物大腦原理應用于計算機體系結構。在稀疏編碼、圖搜索和約束滿(mǎn)足問(wèn)題等專(zhuān)業(yè)應用領(lǐng)域，Loihi能讓用戶(hù)以千倍于CPU的速度和萬(wàn)倍于CPU的效率處理信息。 
英特爾神經(jīng)擬態(tài)研究芯片Loihi特寫(xiě)鏡頭。英特爾最新的神經(jīng)擬態(tài)系統Pohoiki Beach由64塊Loihi芯片組成。 “早些時(shí)候，我們對Loihi進(jìn)行了擴展，以創(chuàng )建更強大的神經(jīng)擬態(tài)系統。我們對這項工作取得的初步成果倍感振奮。Pohoiki Beach現在可供60多個(gè)生態(tài)系統合作伙伴使用，他們將利用這個(gè)專(zhuān)業(yè)化系統去解決復雜的計算密集型問(wèn)題�！� ——英特爾研究院院長(cháng)Rich Uhlig
英特爾研究院院長(cháng)Rich Uhlig手持一塊英特爾Nahuku基板，每塊基板包含8到32塊英特爾Loihi神經(jīng)擬態(tài)芯片。英特爾最新的神經(jīng)擬態(tài)系統Pohoiki Beach由多塊Nahuku基板組成，含64塊Loihi芯片。 重要意義：引入Pohoiki Beach后，研究人員能夠高效擴展新型神經(jīng)啟發(fā)式算法——例如稀疏編碼、同步定位和建圖（SLAM）以及路徑規劃，這些算法能夠根據輸入的數據進(jìn)行學(xué)習和調整。Pohoiki Beach是英特爾神經(jīng)擬態(tài)研究工作的重要里程碑，它為英特爾研究院在今年晚些時(shí)候將該架構擴展到1億個(gè)神經(jīng)元的計劃奠定了基礎。 獨特之處：要想根據摩爾定律不斷降低功耗并提升性能，需要不僅僅持續微縮制程節點(diǎn)。隨著(zhù)復雜的新型計算工作負載成為常態(tài)，人們越來(lái)越需要為特定的應用設計專(zhuān)用架構。 從Pohoiki Beach神經(jīng)擬態(tài)系統中，我們可以看到專(zhuān)用架構能為新興應用帶來(lái)諸多益處，這些新興應用包括一些很難由物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和自主設備支持的困難的計算問(wèn)題。利用這種不同于通用計算技術(shù)的專(zhuān)用系統，有望在現實(shí)世界的眾多應用領(lǐng)域實(shí)現呈數量級的速度與效率提升，比如自動(dòng)駕駛汽車(chē)、智能家居、網(wǎng)絡(luò )安全等領(lǐng)域。
英特爾Nahuku基板特寫(xiě)鏡頭，每塊基板包含8到32塊英特爾Loihi神經(jīng)擬態(tài)芯片。英特爾最新的神經(jīng)擬態(tài)系統Pohoiki Beach由多塊Nahuku基板組成，含64塊Loihi芯片。 研究合作伙伴反饋：通過(guò)引入Pohoiki Beach，英特爾將支持全球生態(tài)系統合作伙伴繼續開(kāi)拓神經(jīng)啟發(fā)式算法研究的下一個(gè)前沿。 例如，在本周的Telluride神經(jīng)擬態(tài)認知工程研討會(huì )上，研究人員運用Loihi系統解決神經(jīng)擬態(tài)工程的前沿挑戰。這些項目包括讓AMPRO假肢更具自適應能力、用新興的事件相機進(jìn)行對象跟蹤、通過(guò)神經(jīng)擬態(tài)傳感控制實(shí)現桌面足球的自動(dòng)化操作、學(xué)習控制線(xiàn)性倒立擺，以及為iCub機器人的電子皮膚提供觸覺(jué)輸入。 除了來(lái)自Telluride的相關(guān)展示，其他研究合作伙伴已經(jīng)看到了Loihi帶來(lái)的巨大效益： 滑鐵盧大學(xué)教授、應用大腦研究部聯(lián)合首席執行官Chris Eliasmith表示：“與GPU相比，Loihi芯片運行實(shí)時(shí)深度學(xué)習基準的功耗降低了109倍，而與專(zhuān)用物聯(lián)網(wǎng)推理硬件相比，功耗則降低了5倍。一個(gè)更令人振奮的結果是，當我們將網(wǎng)絡(luò )規模擴大50倍時(shí)，Loihi能夠保持實(shí)時(shí)性能表現，功耗卻只增加了30%，物聯(lián)網(wǎng)硬件的功耗則增加了500％，而且無(wú)法保持實(shí)時(shí)性�！� “借助Loihi，我們建立了一個(gè)可模擬大腦潛在神經(jīng)表征和行為的脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )。SLAM解決方案是作為網(wǎng)絡(luò )結構的一種屬性出現的。我們對Loihi上運行的網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行了基準測試，發(fā)現其準確性絲毫不亞于一種廣泛應用于移動(dòng)機器人的在CPU上運行的SLAM方法，但功耗卻僅為后者的百分之一”，羅格斯大學(xué)的Konstantinos Michmizos教授在介紹其實(shí)驗室的SLAM研究結果時(shí)如是說(shuō)，他將在11月的智能機器人和系統國際會(huì )議（IROS）上發(fā)表這些工作成果。 下一步工作：2017年，英特爾推出首款神經(jīng)擬態(tài)研究芯片Loihi，在神經(jīng)擬態(tài)硬件的開(kāi)發(fā)上邁出重要一步。2018年3月，英特爾神經(jīng)擬態(tài)研究社區（INRC）的建立，進(jìn)一步推動(dòng)了神經(jīng)擬態(tài)算法、軟件和應用程序的開(kāi)發(fā)。通過(guò)INRC，英特爾將其Loihi云系統以及基于Loihi的USB形狀的系統Kapoho Bay提供給研究人員，Kapoho Bay系統有力推動(dòng)了有關(guān)神經(jīng)擬態(tài)技術(shù)實(shí)際應用的研究工作。 Pohoiki Beach能為英特爾的研究合作伙伴提供更大的計算規模和更強的計算能力，將進(jìn)一步加快神經(jīng)擬態(tài)技術(shù)的進(jìn)展。
圖中是一塊連接到Arria 10 FPGA開(kāi)發(fā)工具包的英特爾Nahuku基板，每塊基板包含8到32塊英特爾Loihi神經(jīng)擬態(tài)芯片。英特爾最新的神經(jīng)擬態(tài)系統Pohoiki Beach由多塊Nahuku基板組成，含64塊Loihi芯片。 今年晚些時(shí)候，英特爾將推出一款代號為“Pohoiki Springs”的Loihi系統，該系統規模更大，并且建立在Pohoiki Beach架構之上，將為擴展型神經(jīng)擬態(tài)工作負載帶來(lái)前所未有的性能和效率。 英特爾的工程師指出，來(lái)自這些研究系統的測量數據有望量化神經(jīng)擬態(tài)計算方法能夠帶來(lái)的增益，并指明最適合這項技術(shù)的應用領(lǐng)域。這項研究為神經(jīng)擬態(tài)技術(shù)的最終商業(yè)化鋪平了道路。 |
