IBM推出新一代「神經突觸計算機晶元」 能夠模擬人腦

[導讀] IBM公司的研究人員8月8日發布了新一代「神經突觸計算機晶元」。對傳統計算方式而言,新晶元將有可能造成巨大的衝擊,亦或者說,這是對人類當前計算體系產生的顛覆性改變。原標題：郵票大小晶元「叫板」超級計算機

IBM推出新一代模擬大腦晶元

圖 IBM的新型「神經突觸計算機晶元」。

科技日報訊 （記者王小龍）IBM公司的研究人員8月8日（北京時間）發布了新一代「神經突觸計算機晶元」。這種晶元基於一種被稱為「認知計算系統」的全新架構，能夠模擬人腦認知和活動能力。其尺寸只有一張郵票大小，性能卻直逼超級計算機；70毫瓦的超低功耗更是讓普通晶元望塵莫及。研究人員稱，這種晶元能同時處理大量數據，對來自多個不同渠道的信息作出響應，包括自動駕駛汽車、人工智慧以及便攜設備在內多個領域都或將因此發生革命性的變革。

IBM公司該項目首席科學家達門德拉·莫達稱，他們設計這塊晶元是受到人類大腦皮層工作原理的啟發。第一款模擬大腦晶元問世於2011年，當時僅為一個核心的原型。此次推出的新一代模擬大腦晶元，採用三星的28納米製程技術製造，在一塊晶元上集成了100萬個「神經元」和2.56億個「突觸」，整個晶元上具有4096個「神經突觸」內核，54億個晶體管。

摩德哈說，目前的計算機本質上仍是一種「連續的數字運算的計算器」，力求精確，可以說模仿的是人類的左腦；而代號為「真北（TrueNorth）」的新晶元模擬的則是能夠處理感覺、視覺、氣味以及環境信息的右腦。它能夠通過一個巨大的神經元和突觸網路，模擬人腦處理來自身體各處感官信息的能力，因此在某些方面它甚至優於現在的超級計算機。一個簡單的例子是，「真北」每秒每瓦能進行460億—4000億次「突觸」運算，而最節能的超級計算機每秒每瓦只能進行45億次「浮點」運算。

這一切都源於其與人腦相似的超低功耗。新晶元的功耗只有70毫瓦，一個普通助聽器的電池就能將其驅動。對耗電巨頭超級計算機而言這幾乎無法想像。

研究人員稱，與傳統的計算機晶元不同，「真北」能夠實時處理數據，在無需聯網的情況下完成複雜的計算任務。如將其安裝在汽車中，可讓自動駕駛汽車在沒有數據連接或資料庫損壞的情況下自行判斷路況，甚至預見可能發生的交通事故。

摩德哈說，這款晶元正在彌補現有計算機與具備高度認知能力和低能消耗的大腦之間的差距。未來某一天，結合左右腦的「混合式計算」將有望展現出更強大的實力。

該項目由美國國防部高級研究計劃局（DARPA）資助，相關論文作為封面文章發表在8月8日出版的《科學》雜誌上。

總編輯圈點

我們現在離打造一個類似我們大腦的計算機又近了一步。 三年前，首款能模擬人類大腦的晶元問世，如今這款晶元已然重大升級——可無縫互聯、可實時處理數據、能耗卻極低。據悉其已達量產要求，而IBM也有一套新的編程語言配合它使用。對傳統計算方式而言，新晶元將有可能造成巨大的衝擊，亦或者說，這是對人類當前計算體系產生的顛覆性改變。

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