Intel神经拟态系统支持1亿个神经元：堪比小型哺乳动物

Intel在神经拟态前沿研究上不断取得重大突破。日前，Intel Loihi神经拟态研究芯片拥有了“嗅觉”，只需单一样本就可以学会识别每一种气味，识别准确率极其出色，效率是传统深度学习方案的3000倍以上。

今天，Intel又宣布，迄今规模最大、性能最强的最新神经拟态研究系统“Pohoiki Springs”已准备就绪，可提供1亿个神经元的计算能力，这套基于云的系统可解决更大规模、更复杂的问题。

1亿个神经元是什么概念？一只瓢虫的大脑约有25-50万个神经元，蟑螂大脑约有100万个，斑马鱼大脑约有1000万个，1亿个神经元则相当于一个小型哺乳动物大脑的规模。

Pohoiki Springs是一个数据中心机架式系统，在一个5台标准服务器大小的机箱中，集成了多达768块Loihi神经拟态研究芯片，规模比以往扩展了750倍以上，同时功耗不到500瓦。

Intel Loihi处理器的设计思路来源于人脑，能用比传统处理器快1000倍的速度、高10000倍的效率，处理特定要求的工作负载。

Pohoiki Springs则是扩展Loihi架构的下一步，可用于评估解决AI问题以及一系列计算难题的潜力，与当今最先进的传统计算机相比，拥有超级并行性和异步信号传输能力，可以在明显降低功耗的同时显著提升性能。

Intel强调，这是在向支持更大、更复杂的神经拟态工作负载的道路上迈出的重要一步，为需要实时、动态的数据处理新方法的自主、互联的未来奠定了基础。

不过，Pohoiki Springs等神经拟态系统仍处于研究阶段，其设计目的也并非取代传统的计算系统，而是为研究人员提供一个工具，开发和表征新的神经启发算法，用于实时处理、问题解决、适应和学习。

在自然界中，即使是一些最小的生物也能解决极为困难的计算问题，比如很多昆虫大脑的神经元数目远低于100万个，但它们却能实时视觉跟踪物体、导航和躲避障碍物。

同样，Intel最小的神经拟态系统Kapoho Bay由两个具有262000个神经元的Loihi芯片组成，支持各种实时边缘工作负载，而且多才多艺：实时识别手势、使用新型人造皮肤阅读盲文、使用习得的视觉地标确定方向、学习新的气味模式。

更惊人的是，所有这些功能都只需要消耗数十毫瓦的电能。

迄今为止，这些小规模示例都显示了出极好的可扩展性，而在运行更大规模的问题时，Loihi比传统解决方案更加快速高效，这模仿了自然界中从昆虫大脑到人类大脑的可扩展性。

神经拟态计算小科普：

传统的CPU和GPU等通用处理器特别擅长人类难以完成的任务，如高精度的数学计算，但随着技术的作用和应用范围都在不断扩大，从自动化到人工智能，以及其他更多领域，越来越要求计算机的操作模式趋向于人类，以便实时处理非结构化和有噪声的数据，并不断地适应变化。

为应对这一挑战，新的专用架构应运而生。

神经拟态计算是对计算机架构自下而上的彻底颠覆，其目标是应用神经科学的最新见解，来创造作用方式更类似于人脑的芯片而非传统计算机的芯片。

而神经拟态系统，在硬件层面上复制了神经元组织、通信和学习方式。

Intel认为，Loihi和未来的神经拟态处理器将定义一种新的可编程计算模式，可满足世界对普及型智能设备日益增长的需求。