IBM暢談該公司的類人腦電腦計(jì)劃，支持包括超智能物聯(lián)網(wǎng)（IoT）到超智能車輛、攝影機(jī)、無人機(jī)、醫(yī)療裝置，以及當(dāng)然還有超智能超級(jí)電腦等等應(yīng)用。
IBM在4月初于美國加州舉行的年度國際物理設(shè)計(jì)研討會(huì)（International Symposium on Physical Design 2016，ISPD）公布了其根據(jù)人腦結(jié)構(gòu)所設(shè)計(jì)的神經(jīng)型態(tài)混合信號(hào)芯片TrueNorth現(xiàn)況，包括其芯片架構(gòu)、評(píng)估板陣列、參考設(shè)計(jì)系統(tǒng)以及軟件生態(tài)系統(tǒng)。
在ISPD期間，IBM暢談該公司的類人腦電腦計(jì)劃，期望該公司將成為家喻戶曉的品牌，支持包括超智能
物聯(lián)網(wǎng)（IoT）到超智能車輛、攝影機(jī)、無人機(jī)、醫(yī)療裝置，以及當(dāng)然還有超智能超級(jí)電腦等等應(yīng)用。
IBM的低功耗神經(jīng)型態(tài)電路設(shè)計(jì)師（Low-Power Neuromorphic Circuit Designer） Filipp Akopyan 在一篇題為“IBM TrueNorth 設(shè)計(jì)與工具流程：一顆內(nèi)含百萬神經(jīng)元的超低功耗可編程神經(jīng)型態(tài)芯片（An Ultra-Low Power Programmable Neurosynaptic Chip with 1-Million Neurons）”中，介紹了該公司的相關(guān)軟硬件與支持生態(tài)系統(tǒng)。
Akopyan表示，IBM的TrueNorth芯片目標(biāo)是網(wǎng)絡(luò)邊緣（Edge-of-the-Net）以及海量資料（Big Data）解決方案，支持以超低功耗元件處理大量即時(shí)資料──該內(nèi)含54億個(gè)電晶體的神經(jīng)型態(tài)芯片，耗電量僅700毫瓦（milliWatts）。
“今日我們正用行動(dòng)裝置制造大量資料，必須由云端電腦來處理，但TrueNorth 可配置在網(wǎng)絡(luò)邊緣，讓資料流饋入并進(jìn)行處理，被傳送到云端的只有重要項(xiàng)目以及摘要；”Akopyan 指出：“但運(yùn)算資源卻正往錯(cuò)誤的高功率方向發(fā)展，它們最好要被降低到生物性水準(zhǔn)。”
IBM以神經(jīng)型態(tài)核心（neuromorphic core）──也就是一批與樹突（dendrites，輸入端）與軸突（axons，輸出端）連結(jié)的神經(jīng)元──為起點(diǎn)，任何一個(gè)神經(jīng)元都能傳送訊息──稱為棘波（spike）──到其他任何一個(gè)神經(jīng)元做為1或是0 （電壓脈沖或棘波）。
芯片上的神經(jīng)元能傳送/接受來自任何其他芯片神經(jīng)元的信息──這是更佳的通信方法，因?yàn)橄∈璧谋镜赝ㄐ挪恢幌袷谴竽X里所進(jìn)行的那樣，而且可達(dá)到最低的信號(hào)延遲。任何神經(jīng)元也能傳送訊息到芯片外，甚至電路板外的神經(jīng)元，但延遲會(huì)較高。
TrueNorth能實(shí)現(xiàn)70毫瓦功耗的關(guān)鍵是采用異步邏輯（asynchronous logic），整個(gè)芯片除非是某特定神經(jīng)元正被開啟應(yīng)用于與其他神經(jīng)元通信期間，其功率消耗為零。在結(jié)構(gòu)上，其內(nèi)含的54億電晶體如果采用同步架構(gòu)，可能會(huì)消耗50~100瓦，但異步架構(gòu)使其功耗降到最低。為了實(shí)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上的任何神經(jīng)元相互連結(jié)，芯片上有一個(gè)巨大的縱橫栓開關(guān)（crossbar switch）。
獨(dú)特的芯片設(shè)計(jì)工具
IBM采用來自眾多EDA供應(yīng)商的工具來設(shè)計(jì)TrueNorth芯片，包括Cadence、Synopsys以及Spice，但也不得不自己開發(fā)EDA工具來支持部分同步、部分異步架構(gòu)的共同設(shè)計(jì)。由IBM自行開發(fā)的工具命名為CoSim，顧名思義，該工具能讓芯片的不同部分，在不同工具上同步進(jìn)行共同模擬。
“我們使用不同的模擬器來設(shè)計(jì)TrueNorth芯片的不同部分，”Akopyan表示：“我們的CoSim工具能提供混合式的工具流程，以支持TrueNorth的客制化共同模擬。”而IBM的開發(fā)成果，是一個(gè)由64×64、共4，096個(gè)神經(jīng)型態(tài)核心組成的中央陣列，每個(gè)核心有256個(gè)神經(jīng)元以及64k記憶體突觸；整個(gè)芯片有2.56億突觸、54億個(gè)電晶體、功耗僅70毫瓦。
此外那些神經(jīng)型態(tài)核心能無限制組合，讓未來的神經(jīng)型態(tài)記憶體能擴(kuò)展成更大的芯片；目前IBM的TrueNorth芯片采用Samsung的28奈米低功耗制程。為向潛在客戶（從物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商到軍用無人機(jī)、超級(jí)電腦制造商）展示TrueNorth芯片的功能，IBM打造了單芯片單電路板，也有內(nèi)含16片、48片電路板的機(jī)箱，以及內(nèi)含16顆TrueNorth的單片電路板。
未來IBM還計(jì)畫打造配備64、256、1，024、4，096顆TrueNorth芯片的電路板，最后一種的功能可達(dá)到人腦能力的1%。IBM并有一個(gè)針對(duì)TrueNorth的軟件開發(fā)與應(yīng)用城市開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)，更多資訊可連結(jié)TrueNorth的官方網(wǎng)站；點(diǎn)擊以下原文連結(jié)也可看到更多IBM在ISPD的簡報(bào)圖片。
免責(zé)聲明：本站所使用的字體和圖片文字等素材部分來源于互聯(lián)網(wǎng)共享平臺(tái)。如使用任何字體和圖片文字有冒犯其版權(quán)所有方的，皆為無意。如您是字體廠商、圖片文字廠商等版權(quán)方，且不允許本站使用您的字體和圖片文字等素材，請(qǐng)聯(lián)系我們，本站核實(shí)后將立即刪除！任何版權(quán)方從未通知聯(lián)系本站管理者停止使用，并索要賠償或上訴法院的，均視為新型網(wǎng)絡(luò)碰瓷及敲詐勒索，將不予任何的法律和經(jīng)濟(jì)賠償！敬請(qǐng)諒解！
粵公網(wǎng)安備 44030402000264號(hào)
