Loihi 2 adalah chip penelitian neuromorfik generasi kedua Intel. Ini mendukung kelas baru dari algoritma dan aplikasi yang diilhami saraf sambil memberikan pemrosesan yang lebih cepat, kepadatan sumber daya yang lebih besar, dan peningkatan efisiensi energi. Itu diperkenalkan oleh Intel pada September 2021. (Kredit: Walden Kirsch/Intel Corporation)
Chip neuromorfik Loihi 2 terbaru dari Intel memungkinkan perusahaan untuk”menarik wawasan dari ilmu saraf untuk membuat chip yang berfungsi lebih seperti otak biologis.”Upaya ini akan membantu meningkatkan efisiensi energi secara drastis pada tingkat yang jauh lebih tinggi, serta mempercepat pembelajaran komputatif secara efisien di beberapa aplikasi edge, seperti”pengenalan penglihatan, suara, dan gerakan untuk pencarian, robotika, dan masalah pengoptimalan terbatas.”Ini dapat ditemukan dalam teknologi seperti kulit neuromorfik, lengan robot, dan penginderaan penciuman.
Loihi 2 menggunakan beberapa tahun pengalaman penggunaan dengan rilis generasi pertama pendahulunya, sehingga memungkinkan teknologi proses Intel dan struktur desain asinkron untuk maju lebih jauh ke masa depan.
Kemajuan dalam Loihi 2 memungkinkan arsitektur untuk mendukung kelas baru algoritme dan aplikasi yang terinspirasi saraf, sekaligus menyediakan pemrosesan hingga 10 kali lebih cepat, kepadatan sumber daya hingga 15 kali lebih besar dengan hingga 1 juta neuron per chip, dan peningkatan efisiensi energi. Diuntungkan dari kolaborasi erat dengan Intel’s Technology Development Group, Loihi 2 telah dibuat dengan versi pra-produksi dari proses Intel 4, yang menggarisbawahi kesehatan dan kemajuan Intel 4. Penggunaan litografi ultraviolet ekstrim (EUV) di Intel 4 telah menyederhanakan aturan desain tata letak dibandingkan dengan teknologi proses sebelumnya. Hal ini memungkinkan pengembangan Loihi 2. Kerangka kerja perangkat lunak Lava secara cepat menjawab kebutuhan akan kerangka kerja perangkat lunak umum dalam komunitas penelitian neuromorfik. Sebagai kerangka kerja yang terbuka, modular, dan dapat diperluas, Lava akan memungkinkan peneliti dan pengembang aplikasi untuk membangun kemajuan satu sama lain dan berkumpul pada seperangkat alat, metode, dan pustaka yang sama. Lava berjalan mulus pada arsitektur heterogen di seluruh prosesor konvensional dan neuromorfik, memungkinkan eksekusi lintas platform dan interoperabilitas dengan berbagai kerangka kerja kecerdasan buatan, neuromorfik, dan robotika. Pengembang dapat mulai membangun aplikasi neuromorfik tanpa akses ke perangkat keras neuromorfik khusus dan dapat berkontribusi pada basis kode Lava, termasuk porting untuk dijalankan di platform lain.
Dr. Gerd J. Kunde, seorang staf ilmuwan di Los Alamos National Laboratory, menyatakan,”Penyelidik di Los Alamos National Laboratory telah menggunakan platform neuromorfik Loihi untuk menyelidiki pertukaran antara komputasi kuantum dan neuromorfik, serta menerapkan proses pembelajaran pada-chip. Penelitian ini telah menunjukkan beberapa kesetaraan menarik antara spiking neural network dan pendekatan kuantum anil untuk memecahkan masalah optimasi keras. Kami juga telah menunjukkan bahwa algoritma backpropagation, blok bangunan dasar untuk melatih jaringan saraf dan sebelumnya diyakini tidak dapat diterapkan pada neuromorfik arsitektur, dapat direalisasikan secara efisien di Loihi. Tim kami bersemangat untuk melanjutkan penelitian ini dengan chip Loihi 2 generasi kedua.”
Saat ini, Intel menawarkan dua sistem neuromorfik berbasis Loihi 2 yang terpisah melalui cloud Riset Neuromorfik mereka di Komunitas Riset Neuromorfik Intel (INRC). Yang pertama adalah Oheo Gulch,”sistem chip tunggal untuk evaluasi awal.”Yang kedua adalah Kapoho Point,”sistem delapan chip yang akan segera tersedia.”Lava API saat ini tersedia untuk download gratis di GitHub. Presentasi dan tutorial tentang Loihi 2 dan Lava API akan dipamerkan di acara Inovasi Intel Oktober ini.
Loihi 2 dan Lava API akan memberi para peneliti alat untuk membuat dan mengkarakterisasi aplikasi baru dalam neuroteknologi untuk pemecahan masalah, pembelajaran, mengadaptasi solusi, serta memproses formula secara real-time.
Pengoptimalan yang lebih cepat dan lebih umum: Kemampuan program Loihi 2 yang lebih besar akan memungkinkan kelas yang lebih luas dari masalah pengoptimalan yang sulit untuk diselesaikan didukung, termasuk pengoptimalan waktu nyata, perencanaan, dan pengambilan keputusan dari sistem edge ke datacenter. Pendekatan baru untuk pembelajaran berkelanjutan dan asosiatif: Loihi 2 meningkatkan dukungan untuk metode pembelajaran lanjutan, termasuk variasi backpropagation, algoritme pembelajaran yang mendalam. Ini memperluas cakupan algoritme pembelajaran adaptasi dan data yang efisien yang dapat didukung oleh faktor bentuk berdaya rendah yang beroperasi dalam pengaturan online. Jaringan saraf baru yang dapat dilatih dengan pembelajaran mendalam: Model neuron yang sepenuhnya dapat diprogram dan pesan lonjakan umum di Loihi 2 membuka pintu ke berbagai model jaringan saraf baru yang dapat dilatih dalam pembelajaran mendalam. Evaluasi awal menyarankan pengurangan lebih dari 60 kali lebih sedikit operasi per inferensi pada Loihi 2 dibandingkan dengan jaringan dalam standar yang berjalan pada Loihi asli tanpa kehilangan akurasi. Loihi 2 mengatasi keterbatasan praktis Loihi dengan menggabungkan antarmuka input/output yang lebih cepat, lebih fleksibel, dan lebih standar. Chip Loihi 2 akan mendukung antarmuka Ethernet, integrasi tanpa lem dengan jangkauan yang lebih luas dari sensor penglihatan berbasis peristiwa, dan jaringan meshed yang lebih besar dari chip Loihi 2. Integrasi yang mulus dengan sistem robotika dunia nyata, prosesor konvensional, dan sensor baru: Loihi 2 mengatasi keterbatasan praktis Loihi dengan menggabungkan antarmuka input/output yang lebih cepat, lebih fleksibel, dan lebih standar. Chip Loihi 2 akan mendukung antarmuka Ethernet, integrasi tanpa lem dengan jangkauan yang lebih luas dari sensor penglihatan berbasis peristiwa, dan jaringan meshed yang lebih besar dari chip Loihi 2.
Untuk informasi lebih lanjut tentang chip pemrosesan neuromorfik Loihi 2 dan API Lava, ringkasan teknis ini tentang kemajuan baru dengan Loihi 2 dan Lava API akan menjelaskan lebih detail.
