美國(guó)IBM公司最新推出了一款類腦芯片“北極”，其運(yùn)行由人工智能驅(qū)動(dòng)的圖像識(shí)別算法的速度是同類商業(yè)芯片的22倍，能效是同類芯片的25倍。相關(guān)研究論文發(fā)表于10月19日出版的《科學(xué)》雜志。
據(jù)悉，受到人腦工作方式的啟發(fā)，“北極”芯片將計(jì)算和存儲(chǔ)模塊交織在一起，使每個(gè)計(jì)算核心可以像訪問(wèn)相鄰存儲(chǔ)塊一樣輕松地訪問(wèn)遠(yuǎn)程存儲(chǔ)塊，從而顯著提高了計(jì)算單元和存儲(chǔ)單元之間信息交換的速度。IBM之前曾基于這一想法制造出名為“真北”的芯片，但“北極”將這項(xiàng)技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N與當(dāng)代計(jì)算機(jī)中使用的硅片技術(shù)兼容的數(shù)字架構(gòu)。研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、IBM研究實(shí)驗(yàn)室的達(dá)爾門德拉·莫德哈表示，這是一種看待計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的新方法。
北極點(diǎn)芯片由256個(gè)計(jì)算單元組成，每個(gè)計(jì)算單元都有內(nèi)存，通過(guò)消除片外內(nèi)存，將計(jì)算與片上內(nèi)存交織在一起。這些計(jì)算單元以一種網(wǎng)絡(luò)連接在一起，這種網(wǎng)絡(luò)的靈感來(lái)自于人類大腦皮層之間的白質(zhì)連接。論文提到，“在ResNet50基準(zhǔn)圖像分類網(wǎng)絡(luò)上，相對(duì)于使用類似12納米技術(shù)工藝的GPU， 北極點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了每瓦FPS（每秒傳輸幀數(shù)）的能量度量高25倍，每個(gè)晶體管FPS的空間度量高5倍，延遲時(shí)間度量低22倍。”
不過(guò)，“北極”無(wú)法執(zhí)行其他任務(wù)，如人工智能訓(xùn)練任務(wù)，也無(wú)法輕松運(yùn)行更大的人工智能模型，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃證明多個(gè)“北極”芯片是否可支持大型語(yǔ)言模型。雖然“北極”芯片原型不太可能立即商業(yè)化，但“北極”芯片的數(shù)字架構(gòu)極具創(chuàng)新性，對(duì)于使人工智能在自動(dòng)駕駛汽車和飛機(jī)的計(jì)算硬件上高效運(yùn)行至關(guān)重要。
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