科技發(fā)展日新月異，各行各業(yè)都在努力顛覆過去的慣例，連芯片行業(yè)也不例外。CPU處理器的龍頭老大英特爾公司最近公布了一款研制中的芯片原型，其設計靈感正是人類自己的大腦，還具有自主學習能力。在競爭激烈的市場中，英特爾是想搶在別人革命之前，先革自己的命嗎？這款芯片是否AI軟件的未來助力？本文編譯自wired的原題為“INTEL’SNEWCHIPDESIGNTAKESPOINTERSFROMYOURBRAIN”的文章。

當你猜測其他人的情緒狀態(tài)時，你大腦中的神經元就會交換信息，如果此時進行監(jiān)測，我們就會觀察到腦中出現(xiàn)一陣活躍的腦電波。英特爾的研究者最近也讓他們新的雛形芯片Loihi挑戰(zhàn)這項任務，嘗試解讀人類情緒。這個芯片也有幾千個硅“神經元”。這些硅神經元跟人類的神經元類似，能夠調整相互之間的連接，以適應新任務的需要。

英特爾的新芯片，與夏威夷的一座海底火山Loihi同名，跟人類的大腦還不是太相像。但是這款芯片和一般的處理器很不同。英特爾認為，這種處理器的連接方式未來可以用于制造更智能的汽車、照相機和機器人身上，讓這些機器和設備無需聯(lián)網(wǎng)或連接到云端。無需聯(lián)網(wǎng)，就意味著用戶無需等待數(shù)據(jù)從網(wǎng)上傳送到設備上，并且?guī)砹擞脩羲矫苄缘膬?yōu)勢。

英特爾的研究人員表示，測試顯示這種受大腦啟發(fā)的神經元形態(tài)設計能夠解讀視頻中人類情緒，而使用的能量警示傳統(tǒng)芯片的千分之一。再加上Loihi遇到新數(shù)據(jù)時自主學習的能力，研究人員認為這是機器在變化的現(xiàn)實世界中能夠穩(wěn)定工作的基礎。英特爾研究部門的經理MichaelMayberry說，

“我們正在努力讓芯片理解自然環(huán)境中發(fā)生的事物?！?/p>

Loihi目前仍是處于研究中的項目。但是Mayberry認為，Loihi的第一款完整版芯片將于11月制造完成，指甲蓋大小的面積上將帶有13萬個神經元。2018年，有些學術和研究機構將開始使用這款芯片。英特爾還做了兩個較小的芯片雛形，目前正在對完整的芯片做測試。Mayberry預計，如果Loihi引起很大關注的話，也還需要至少兩年，甚至在更久之后才能上市。

Loihi芯片是英特爾邁出的新步伐，旨在趁AI風潮，為公司增長添動力。去年，英特爾收購了兩家芯片公司Nervana和Movidius，這兩家公司制作的芯片能夠促進機器學習和計算機視覺的發(fā)展。今年3月，英特爾又收購了以色列公司Mobileye。Mobileye專做自動駕駛汽車中使用的相機和芯片。英特爾很需要帶來新增長的子公司，因為個人電腦市場增長停滯，這對于這個市場的龍頭英特爾無疑是個危機。而英特爾也放棄了打入移動設備處理器市場。

英特爾收購的這些AI創(chuàng)業(yè)公司主營的是加速人工神經網(wǎng)絡發(fā)展的芯片。這項技術是打敗世界圍棋冠軍的谷歌機器人AlphaGo背后的核心技術。而且，這項技術中的神經元還能共同工作以篩選數(shù)據(jù)。而英特爾現(xiàn)有的技術能通過傳統(tǒng)的芯片設計來為神經網(wǎng)絡發(fā)展加速，這跟谷歌、微軟和蘋果的AI芯片作用是一樣的。

AI的崛起迫使谷歌和微軟開始自己制造芯片。但英特爾的Loihi與傳統(tǒng)芯片不同，因為Loihi對神經元的粗略模仿是與硬件設計融為一體的。Loihi的設計與當今使用的一般電腦芯片原理完全不同。在傳統(tǒng)的芯片中，數(shù)據(jù)一般在處理器和單獨的存儲器中來來回回。而Loihi的神經元之間的連接是可調整的，這就使得神經元本身既是處理器又是存儲器，于是便節(jié)省了數(shù)據(jù)“穿行”于處理器和存儲器之間的時間。芯片“神經元”之間的連接類似人類神經突觸，隨著使用時間的增加，會根據(jù)其活動規(guī)律進行調整，模仿了人類大腦的學習機制。對芯片學習能力的測試包括，讓芯片看人做二頭肌彎舉的視頻，看看芯片是否能識別出新視頻中同樣的動作。

英特爾并非首家從人類神經網(wǎng)絡中找靈感來設計芯片的公司。IBM已經建造了兩代的神經形態(tài)處理器。但是這兩款芯片無法像英特爾的Loihi那樣能學習接收的數(shù)據(jù)。IBM的處理器背后助推手是五角大樓的研究機構——美國國防部高級研究計劃局，他們寄希望于IBM，以求設計出戰(zhàn)場上能自動分析無人機錄下的視頻腳本。IBM與兩個實驗室簽下協(xié)議，要用其芯片來建造研究系統(tǒng)。但是IBM的芯片目前沒有投入商用。

有些領先的AI研究者，包括Facebook的YannLeCun，對神經形態(tài)芯片提出質疑。他們提到，硅神經元的有效性還沒有得到證明，他們也許還不如那些基于傳統(tǒng)芯片的機器學習軟件來的靈活或強大。

英特爾的研究者Mayberry說，Loihi芯片學習的方式讓它比之前的系統(tǒng)適應性更強。Mayberry的項目進行的時間也對其進展很有優(yōu)勢。

目前，制造和使用為AI軟件專門打造的芯片是一股熱潮。這表明，很多公司已經不滿足于傳統(tǒng)芯片技術的進步。“這些公司都意識到，AI軟件應該使用專門為其設計的芯片，這樣才合理?！弊糁蝸喞砉W院的助理教授TusharKrishna說道。他提及，摩爾定律可能會日漸衰落。摩爾定律是由英特爾（Intel）名譽董事長戈登·摩爾（GordonMoore）經過長期觀察發(fā)現(xiàn)得來的。摩爾定律是指IC上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。曾經這個定律深入人心，大家都認為中央處理器的表現(xiàn)會越來越好，這也是很多公司保持開放心態(tài)，持續(xù)創(chuàng)新。雖然受人類大腦啟發(fā)而設計的神經形態(tài)芯片的功能距離它獲得證明和認可還有很長時間，但是它已經蓄勢待發(fā)，讓我們拭目以待。