Um olhar mais atento mostra uma das linhas do mais recente sistema de pesquisa neuromórfica da Intel, Pohoiki Springs. O sistema, revelado em março de 2020, é composta por oito dessas linhas, com cada um contendo três placas Intel Nahuku de 32 chips, para um total de 768 fichas Loihi. A nona linha é composta de placas Arria10 FPGA. Crédito:Intel Corporation
Hoje, A Intel anunciou a prontidão de Pohoiki Springs, seu mais recente e poderoso sistema de pesquisa neuromórfica, fornecendo a capacidade computacional de 100 milhões de neurônios. O sistema baseado em nuvem será disponibilizado aos membros da Intel Neuromorphic Research Community (INRC), estendendo seu trabalho neuromórfico para resolver maiores, problemas mais complexos.
"Pohoiki Springs amplia nosso chip de pesquisa neuromórfica Loihi em mais de 750 vezes, durante a operação em um nível de energia abaixo de 500 watts. O sistema permite que nossos parceiros de pesquisa explorem maneiras de acelerar as cargas de trabalho que hoje são executadas lentamente em arquiteturas convencionais, incluindo sistemas de computação de alto desempenho (HPC), "diz Mike Davies, diretor do Laboratório de Computação Neuromórfica da Intel.
Pohoiki Springs é um sistema montado em rack de data center e é o maior sistema de computação neuromórfica da Intel desenvolvido até hoje. Ele integra 768 chips de pesquisa neuromórficos Loihi dentro de um chassi do tamanho de cinco servidores padrão.
Os processadores Loihi se inspiram no cérebro humano. Como o cérebro, Loihi pode processar certas cargas de trabalho exigentes de até 1, 000 vezes mais rápido e 10, 000 vezes mais eficiente do que os processadores convencionais. Pohoiki Springs é a próxima etapa no dimensionamento desta arquitetura para avaliar seu potencial para resolver não apenas problemas de inteligência artificial (IA), mas uma ampla gama de problemas computacionalmente difíceis. Os pesquisadores da Intel acreditam que o paralelismo extremo e a sinalização assíncrona dos sistemas neuromórficos podem fornecer ganhos de desempenho significativos em níveis de energia drasticamente reduzidos em comparação com os computadores convencionais mais avançados disponíveis hoje.
No mundo natural, mesmo alguns dos menores organismos vivos podem resolver problemas computacionais incrivelmente difíceis. Muitos insetos, por exemplo, pode rastrear objetos visualmente e navegar e evitar obstáculos em tempo real, apesar de ter cérebros com bem menos de 1 milhão de neurônios.
Pohoiki Springs, um sistema montado em rack de data center lançado em março de 2020, é o maior sistema de computação neuromórfica da Intel desenvolvido até o momento. Ele integra 768 chips de pesquisa neuromórficos Loihi dentro de um chassi do tamanho de cinco servidores padrão. Crédito:Intel Corporation
De forma similar, O menor sistema neuromórfico da Intel, Kapoho Bay, compreende dois chips Loihi com 262, 000 neurônios e suporta uma variedade de cargas de trabalho de borda em tempo real. Pesquisadores da Intel e do INRC demonstraram a capacidade de Loihi reconhecer gestos em tempo real, ler braille usando uma nova pele artificial, oriente a direção usando pontos de referência visuais aprendidos e aprenda novos padrões de odor - tudo isso enquanto consome dezenas de miliwatts de energia. Esses exemplos em pequena escala mostraram até agora excelente escalabilidade, com problemas maiores funcionando de forma mais rápida e eficiente no Loihi em comparação com as soluções convencionais. Isso reflete a escalabilidade dos cérebros encontrados na natureza, de insetos a cérebros humanos.
Com 100 milhões de neurônios, Pohoiki Springs aumenta a capacidade neural de Loihi para o tamanho do cérebro de um pequeno mamífero, um grande passo no caminho para suportar cargas de trabalho neuromórficas muito maiores e mais sofisticadas. O sistema estabelece a base para um sistema autônomo, futuro conectado, que exigirá novas abordagens em tempo real, processamento de dados dinâmico.
Sistemas neuromórficos da Intel, como Pohoiki Springs, ainda estão em fase de pesquisa e não se destinam a substituir os sistemas de computação convencionais. Em vez de, eles fornecem uma ferramenta para os pesquisadores desenvolverem e caracterizarem novos algoritmos inspirados em neurônios para processamento em tempo real, Solução de problemas, adaptação e aprendizagem.
Os membros do INRC acessarão e criarão aplicativos em Pohoiki Springs por meio da nuvem usando o SDK Nx da Intel e componentes de software contribuídos pela comunidade.
Exemplos de promissores, algoritmos altamente escaláveis em desenvolvimento para Loihi incluem:
Um close-up mostra uma placa Intel Nahuku, cada um dos quais contém de oito a 32 chips de pesquisa neuromórficos Intel Loihi. O mais recente sistema de computação neuromórfica da Intel, Pohoiki Springs, foi revelado em março de 2020. É composto por 24 placas Nahuku com 32 chips cada, integrando um total de 768 chips Loihi. Crédito:Tim Herman / Intel Corporation
Sobre a computação neuromórfica
Processadores tradicionais de uso geral, como CPUs e GPUs, são particularmente habilidosos em tarefas que são difíceis para os humanos, como cálculos matemáticos altamente precisos. Mas o papel e as aplicações da tecnologia estão se expandindo. Da automação à IA e além, há uma necessidade crescente de computadores operarem mais como humanos, processamento de dados não estruturados e barulhentos em tempo real, enquanto se adapta à mudança. Este desafio motiva arquiteturas novas e especializadas.
A computação neuromórfica é um repensar completo da arquitetura do computador de baixo para cima. O objetivo é aplicar as descobertas mais recentes da neurociência para criar chips que funcionem menos como computadores tradicionais e mais como o cérebro humano. Os sistemas neuromórficos replicam a forma como os neurônios são organizados, comunicar e aprender no nível do hardware. A Intel vê Loihi e os futuros processadores neuromórficos definindo um novo modelo de computação programável para atender à crescente demanda mundial por universais, dispositivos inteligentes.
