پردازنده‌های Loihi اینتل توسعه مغز دیجیتال شرکت آراپل

اینتل با توسعه‌ی پردازنده‌های قوی‌تر متمرکز بر شبکه‌های عصبی، روزبه‌روز به توسعه‌ی مغز دیجیتال و پیش‌گامی در این بازار نزدیک‌تر می‌شود.

مغز انسان از ۸۶ میلیارد سلول مغزی متصل به هم یا همان نورون تشکیل می‌شود. اکنون اینتل به توسعه‌ی مدلی مشابه نزدیک شده و کامپیوتری با هشت میلیون نورون دیجیتال ساخته است. سیستم اینتل موسوم به Pohoiki Beach با ۶۴ تراشه‌ی Loihi ساخته شد که در Intel Lab توسعه داده شده‌اند. اینتل سیستم خود را در اختیار محققان قرار می‌دهد تا در مسیر توسعه به‌سمت تجاری‌سازی با آن‌ها همکاری کنند. غول صنعت پردازنده قصد دارد تا پایان سال جاری به رکورد ۱۰۰ میلیون تراشه در مغز دیجیتال برسد.

ریچ اولیگ، مدیر آزمایش‌گاه تحقیقاتی اینتل در رویداد DARPA Electronics Resurgence Initiative یا ERI در دیترویت خبر از ساخت کامپیوتر پوهویکی داد.

او در بخشی از صحبت‌هایش با اشاره به قدرت پردازشی کامپیوتر جدید گفت:

پوهویکی بیچ برای ۶۰ همکار فعال اکوسیستم در دسترس خواهد بود. آن‌ها از این سیستم اختصاصی برای حل مسئله‌های پیچیده و نیازمند پردازش شدید استفاده می‌کنند.

پیشرفت‌های مذکور نشان می‌دهد که صنعت فناوری با وجود چالش در توسعه‌ی پردازنده‌های مرسوم و سنتی، بیش‌ازپیش به پردازنده‌ی طبیعی انسان یعنی مغز علاقه‌مند شده است. کامپیوتری که از غذا و اکسیژن برای فعالیت سلول‌های خاکستری خود استفاده کرده و تنها ۲۰ وات انرژی مصرف می‌کند؛ مصرفی که تقریبا با یک پردازنده‌ی قدرتمند کامپیوتری برابر می‌شود.

محصولات مخصوص مصرف‌کننده همچون آیفون امروز با طراحی و مداربندی عرضه می‌شوند که رویکرد شبیه به مغز را ادعا می‌کنند. البته پروژه‌ی Lohi اینتل بیش از همه‌ی محصولات و پروژه‌ها عملکردی شبیه به مغز دارد. پروژه‌ی اینتل حتی به شبیه‌سازهای دیجیتالی آکسون مجهز می‌شود که نمونه‌های طبیعی آن برای انتقال داده بین نورون‌های مغزی در مغز انسان فعال هستند. به‌علاوه دندریت‌های دریافت‌کننده‌ی پیام و سیناپس‌های اتصالی هم در نمونه‌ی دیجیتالی اینتل دیده می‌شوند.

محققان تاکنون از پروژه‌ی Loihi برای مقاصد متعدد علمی و تحقیقاتی استفاده کرده‌اند. از میان آن‌ها می‌توان به شبیه‌سازی عملکرد لمسی پوست در کامپیوتر اشاره کرد. به‌علاوه در پروژه‌ای دیگر از تراشه‌های مذکور برای حرکت دادن پاهای مصنوعی استفاده شد. سیستم جدید اینتل با مصرف پایین‌تر انرژی می‌تواند در صنایعی همچون خودروهای خودران هم کاربرد بالایی داشته باشد. کامپیوتر کنونی توانایی اجرایی الگوریتم‌های هوش مصنوعی را تا سرعت هزار برابر و بازدهی ۱۰ هزار برابر پردازنده‌های معمولی پیاده‌سازی می‌کند.

تراشه‌های Loihi روی بُردی به‌نام Nahuku نصب شده‌اند که توانایی میزبانی از هشت تا ۳۲ تراشه را دارد. سیستم پوهویکی بیچ از بردهای متعدد ناهوکو تشکیل می‌شود که توانایی کار با کیت توسعه‌ای اختصاصی اینتل به نام Arria 10 FPGA را دارند.

امروزه توسعه‌ی پردازنده‌ها و بهینه‌سازی سرعت آن‌ها چالشی مهم در صنعت فناوری محسوب می‌شود. کوچک‌تر کردن مدارهای الکترونیکی با روندی کند پیش می‌رود و افزایش مصرف برق هم چالشی بزرگ بر سر راه توسعه‌دهنده‌ها است. درنتیجه تولیدکننده‌های پردازنده تا حدودی تمرکز خود را از سخت‌افزارهای با کاربرد معمولی به پردازنده‌های اختصاصی معطوف می‌کنند که با کاربردهای محدود، عملکرد سریع‌تر دارند.

یکی از حوزه‌‌های مهم اختصاصی که تولیدکننده‌های تراشه روی آن متمرکز می‌شوند، پردازنده‌ی گرافیکی یا GPU است. ازطرفی تراشه‌هایی که فناوری شبکه‌ی عصبی را سرعت می‌بخشند، حوزه‌ی تمرکزی مهم‌تری محسوب می‌شوند. شبکه‌ی عصبی امروز به‌عنوان فناوری پایه‌ای هوش مصنوعی شناخته می‌شود و پیشرفت در آن برای فعالان صنعت، نقش حیاتی دارد.

سازمان تحقیقات پیشرفته‌ی دارپا در رویداد ERI قصد داشت تا پیشرفت‌های صورت‌گرفته در حوزه‌ی تراشه را به نمایش بگذارد. به‌علاوه پروژه‌های متعدد دیگری هم در رویداد مذکور معرفی شدند که در حوزه‌هایی همچون امنیت،‌ فناوری فوتونیک و یادگیری ماشین متمرکز بودند.