IBM推出新一代模擬大腦芯片

IBM的新型“神經突觸計算機芯片”

　　IBM公司的研究人員8月8日（北京時間）發布了新一代“神經突觸計算機芯片”。這種芯片基于一種被稱為“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芯片望塵莫及。研究人員稱，這種芯片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、人工智能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，他們設計這塊芯片是受到人類大腦皮層工作原理的啟發。第一款模擬大腦芯片問世于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芯片，采用三星的28納米制程技術制造，在一塊芯片上集成了100萬個“神經元”和2.56億個“突觸”，整個芯片上具有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）”的新芯片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絡，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于現在的超級計算機。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象。

　　 研究人員稱，與傳統的計算機芯片不同，“真北”能夠實時處理數據，在無需聯網的情況下完成復雜的計算任務。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數據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，這款芯片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》雜志上。