美國開始測試內(nèi)置模擬芯片的超級(jí)計(jì)算機(jī)

（文章來源：OFweek）

為解決世界上最棘手的一些計(jì)算難題，美國勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室(Lawrence Livermore National Laboratory)希望能夠從人腦結(jié)構(gòu)中獲取靈感，因此該實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃于本月3月31日對(duì)一臺(tái)價(jià)值100萬美元的超級(jí)計(jì)算機(jī)展開測試。需要指出的是，這臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)最特別的地方是集成了16塊專門用于模擬人腦工作方式的處理器。

據(jù)悉，這臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)使用的處理器芯片名為“TrueNorth”，由IBM在2014年首次推出。事實(shí)上，IBM、高通和微軟此前曾聯(lián)手希望設(shè)計(jì)、開發(fā)出一款能夠提高計(jì)算機(jī)算法處理速度的芯片。而諸如“TrueNorth”這類芯片則更適合于被應(yīng)用于包括深度學(xué)習(xí)在內(nèi)的先進(jìn)人工智能技術(shù)領(lǐng)域。需要指出的是，這一芯片技術(shù)其實(shí)就是對(duì)人腦運(yùn)行模式的一種模擬，雖然其尚未經(jīng)過檢驗(yàn)，但其未來前景卻非常吸引人。

具體來說就是，“TrueNorth”這款芯片與當(dāng)前服務(wù)器或個(gè)人電腦中使用的芯片有著非常大的區(qū)別。該芯片集合了54億個(gè)晶體管，構(gòu)成了一個(gè)有100萬個(gè)模擬神經(jīng)元的網(wǎng)絡(luò)，而這些神經(jīng)元均由數(shù)量龐大的模擬神經(jīng)突觸相連結(jié)。而且，IBM主要是利用的是美國國防部先進(jìn)研究計(jì)劃局（DARPA）的下發(fā)資金來研發(fā)TrueNorth芯片。

從事TrueNorth研發(fā)工作已經(jīng)12年的IBM首席研究員德哈蒙德拉-摩德哈(DharmendraModha)表示：“雖然從某種程度上來說大腦的構(gòu)造看起來相當(dāng)簡單，但它卻能夠解決一些非常復(fù)雜的問題?！闭f道。IBM透露，現(xiàn)在距離TrueNorth大規(guī)模投入商用還需要五至七年時(shí)間，但勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室此番展開的測試是朝這一方向邁出的重要一步。

同人腦類似，TrueNorth在運(yùn)行的時(shí)候不需要消耗很多能量。比如，一般的服務(wù)器芯片功耗在150瓦以上，而TrueNorth芯片的功耗卻只有2.5瓦。不過，TrueNorth無法被用于運(yùn)行網(wǎng)頁服務(wù)器，甚至不能完成在一個(gè)Excel表格中輸入幾列數(shù)據(jù)的工作。這主要是因?yàn)樵撔酒脑O(shè)計(jì)目的是為了執(zhí)行諸如圖像識(shí)別，或是某類人工智能應(yīng)用（比如最近谷歌(微博)母公司Alphabet的AlphaGo軟件擊敗韓國圍棋大師李世石那樣）的次時(shí)代計(jì)算任務(wù)。

“對(duì)于深度學(xué)習(xí)應(yīng)用以及更廣泛的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用領(lǐng)域而言，TrueNorth將非常有用?！眲趥愃估ツ獱枃覍?shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)科學(xué)家范-埃森(Brian Van Essen)說道。

事實(shí)上，勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室早在2014年起就開始對(duì)TrueNorth進(jìn)行評(píng)估，但這卻是該芯片第一次有機(jī)會(huì)展開大型測試。范-埃森表示，自己的團(tuán)隊(duì)會(huì)將部分超級(jí)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算工作逐漸交接給TrueNorth進(jìn)行測試，就像如今有許多PC都將圖形處理的工作交接給顯卡來處理的原理一樣。他希望，這一技術(shù)能夠幫助解決諸如亞原子粒子的相互作用論證（subatomicparticle interactions）以及網(wǎng)絡(luò)安全等復(fù)雜問題。