IBM受人腦啟發 構建出可伸縮電子形態計算機芯片——SyNAPSE
摘要：近日IBM成功研發出一新型芯片SyNAPSE，它雖然擁有100萬個神經元芯片、2.56億個突觸、4096個核心以及54億個晶體管，但它的功率僅有63毫瓦。這種新芯片可以伸縮擴展，數個芯片連接在一起就可以組成很大的神經網絡。
“這個芯片有100萬個神經元芯片、2.56億個突觸、4096個核心以及54億個晶體管，這是IBM構建的最大的芯片”，國外媒體福布斯在一篇文章中是如此描述IBM這個最新成果。
IBM這個全新類型的計算機芯片叫SyNAPSE（Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics，即“自適應塑料可伸縮電子神經形態系統”），它的體系結構受人腦啟發，不過芯片的架構雖然是基于我們的大腦結構，但它非常簡單。
SyNAPSE特性：功率低 可擴展
看到開頭那樣的描述，估計不少人都認為這樣的芯片功耗不會小到哪里去吧？其實，這樣的電腦架構擁有著令人驚奇的優勢，盡管是IBM最大的芯片，但它的功率僅有63毫瓦，僅僅是你筆記本電腦芯片功率的一點點。更重要的是，這種新芯片可以伸縮擴展，數個芯片連接在一起就可以組成很大的神經網絡。
談及起初，Dharmendra S. Modha博士表示，2011年時，他們的芯片只有一個核心，而現在他們則擴展到了4096個核心，每個核心的面積減少了很多倍。
SyNAPSE的每個核心是模仿大腦神經結構的簡化版本，它包含了256個“神經元”（處理器）、256個“軸突”（存儲器）和64000個突觸（神經元和軸突之間的通信）。需要指出的是，這個結構也徹底背離了馮諾依曼結構上構建的計算機。
Salk Institute計算機神經生物實驗室負責人Terrence J. Sejnowski稱，這個強大的芯片能夠提供一個強大的工具讓研究人員使用神經元研究算法。
那會取代今天的電腦嗎？
不過需要注意的是，SyNAPSE不會取代今天的計算機，不僅不會取代，相反它們的作用是補充。
Dharmendra S. Modha在采訪中稱，在高性能計算機中SyNAPSE更多的是類似于今天協處理器的角色，就此來幫助它們更快的處理數據。為了幫助大家認識，他進一步形象地比喻到，SyNAPSE未來將是一個右腦型的計算機，而今天的計算機將會是左腦型的。
這樣定位的原因是目前馮諾依曼結構的計算機在符號、數字處理上面非常快，而SyNAPSE則相對慢，它的優點主要是在多感官和實時傳感器數據處理上。因此在大量數字處理上，我們仍然需要傳統的計算機，而這種“認知”計算機將主要從事數據分析和模式識別。未來主要應用將會在視覺識別上，特別是在無人駕駛汽車的相關應用上。
是的，SyNAPSE在模式識別上有天然的優勢，形象地來講，如果谷歌地圖幫你規劃好了路線，那么SyNAPSE就能在路途中發現路上的隱憂，如果隱憂確實存在的話。
值得一提的是，SyNAPSE來到我們身邊可能并不需要很長的時間，因為目前有很多應用程序在起作用。
最后：該項目始于2008年IBM和幾所大學間的合作，期間IBM獲得了國防高級研究計劃局5300萬美元的資金支持。在2011年進行了第一個原型芯片開發，IBM隨后又在2013年推出編程語言和開發工具。在這個項目中，這個新型芯片已經獲得了關鍵性的成功，并達到量產要求。