[導(dǎo)讀] IBM公司的研究人員8月8日發(fā)布了新一代“神經(jīng)突觸計(jì)算機(jī)芯片”。對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算方式而言,新芯片將有可能造成巨大的沖擊,亦或者說(shuō),這是對(duì)人類當(dāng)前計(jì)算體系產(chǎn)生的顛覆性改變。
原標(biāo)題：郵票大小芯片“叫板”超級(jí)計(jì)算機(jī)

IBM推出新一代模擬大腦芯片

圖 IBM的新型“神經(jīng)突觸計(jì)算機(jī)芯片”。

科技日?qǐng)?bào)訊 （記者王小龍）IBM公司的研究人員8月8日（北京時(shí)間）發(fā)布了新一代“神經(jīng)突觸計(jì)算機(jī)芯片”。這種芯片基于一種被稱為“認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)”的全新架構(gòu)，能夠模擬人腦認(rèn)知和活動(dòng)能力。其尺寸只有一張郵票大小，性能卻直逼超級(jí)計(jì)算機(jī)；70毫瓦的超低功耗更是讓普通芯片望塵莫及。研究人員稱，這種芯片能同時(shí)處理大量數(shù)據(jù)，對(duì)來(lái)自多個(gè)不同渠道的信息作出響應(yīng)，包括自動(dòng)駕駛汽車、人工智能以及便攜設(shè)備在內(nèi)多個(gè)領(lǐng)域都或?qū)⒁虼税l(fā)生革命性的變革。

IBM公司該項(xiàng)目首席科學(xué)家達(dá)門德拉·莫達(dá)稱，他們?cè)O(shè)計(jì)這塊芯片是受到人類大腦皮層工作原理的啟發(fā)。第一款模擬大腦芯片問(wèn)世于2011年，當(dāng)時(shí)僅為一個(gè)核心的原型。此次推出的新一代模擬大腦芯片，采用三星的28納米制程技術(shù)制造，在一塊芯片上集成了100萬(wàn)個(gè)“神經(jīng)元”和2.56億個(gè)“突觸”，整個(gè)芯片上具有4096個(gè)“神經(jīng)突觸”內(nèi)核，54億個(gè)晶體管。

摩德哈說(shuō)，目前的計(jì)算機(jī)本質(zhì)上仍是一種“連續(xù)的數(shù)字運(yùn)算的計(jì)算器”，力求精確，可以說(shuō)模仿的是人類的左腦；而代號(hào)為“真北（TrueNorth）”的新芯片模擬的則是能夠處理感覺(jué)、視覺(jué)、氣味以及環(huán)境信息的右腦。它能夠通過(guò)一個(gè)巨大的神經(jīng)元和突觸網(wǎng)絡(luò)，模擬人腦處理來(lái)自身體各處感官信息的能力，因此在某些方面它甚至優(yōu)于現(xiàn)在的超級(jí)計(jì)算機(jī)。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子是，“真北”每秒每瓦能進(jìn)行460億—4000億次“突觸”運(yùn)算，而最節(jié)能的超級(jí)計(jì)算機(jī)每秒每瓦只能進(jìn)行45億次“浮點(diǎn)”運(yùn)算。

這一切都源于其與人腦相似的超低功耗。新芯片的功耗只有70毫瓦，一個(gè)普通助聽(tīng)器的電池就能將其驅(qū)動(dòng)。對(duì)耗電巨頭超級(jí)計(jì)算機(jī)而言這幾乎無(wú)法想象。

研究人員稱，與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)芯片不同，“真北”能夠?qū)崟r(shí)處理數(shù)據(jù)，在無(wú)需聯(lián)網(wǎng)的情況下完成復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)。如將其安裝在汽車中，可讓自動(dòng)駕駛汽車在沒(méi)有數(shù)據(jù)連接或數(shù)據(jù)庫(kù)損壞的情況下自行判斷路況，甚至預(yù)見(jiàn)可能發(fā)生的交通事故。

摩德哈說(shuō)，這款芯片正在彌補(bǔ)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)與具備高度認(rèn)知能力和低能消耗的大腦之間的差距。未來(lái)某一天，結(jié)合左右腦的“混合式計(jì)算”將有望展現(xiàn)出更強(qiáng)大的實(shí)力。

該項(xiàng)目由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）資助，相關(guān)論文作為封面文章發(fā)表在8月8日出版的《科學(xué)》雜志上。

總編輯圈點(diǎn)

我們現(xiàn)在離打造一個(gè)類似我們大腦的計(jì)算機(jī)又近了一步。 三年前，首款能模擬人類大腦的芯片問(wèn)世，如今這款芯片已然重大升級(jí)——可無(wú)縫互聯(lián)、可實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)、能耗卻極低。據(jù)悉其已達(dá)量產(chǎn)要求，而IBM也有一套新的編程語(yǔ)言配合它使用。對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算方式而言，新芯片將有可能造成巨大的沖擊，亦或者說(shuō)，這是對(duì)人類當(dāng)前計(jì)算體系產(chǎn)生的顛覆性改變。