Русская Википедия:TrueNorth
TrueNorth — исследовательский проект нейроморфического процессора второго поколения от компании IBM. Микрочип TrueNorth был разработан к лету 2014 года в рамках программы DARPA SyNAPSE. Процессор имеет неклассическую архитектуру (не основан на архитектуре фон Неймана) и вдохновлен некоторыми моделями работы неокортекса.[1]
Характеристики
Чип TrueNorth изготовлен по планарной полупроводниковой технологии по техпроцессу 28 нм на заводе Samsung. Он содержит 5.4 миллиарда транзисторов (что делает его одним из крупнейших на момент выпуска), с помощью которых реализованы:[1]
- один миллион эмулируемых «нейронов»
- 256 миллионов эмулируемых связей между нейронами — «синапсов».
- около 400 мегабит SRAM памяти (приблизительно 50 мегабайт)
Для организации такого количества элементов использовалось 4096 блоков («ядер») в двухмерном массиве размером 64 на 64. Каждый блок («ядро») содержит планировщик, модуль управления токенами, около 100 килобит SRAM памяти для хранения состояния «синапсов» и «нейронов», модуль коммуникации с соседними ядрами (маршрутизатор, router), и логическую реализацию «нейронов»[1], которая позволяет каждому блоку моделировать 256 «нейронов» с частотой 1 кГц[2]. Чип построен по асинхронной технологии, созданной в Cornell University.[3]
Моделируются «нейроны» с двоичным состоянием (Spiking neurons; Integrate-and-fire). Вес каждого синапса кодируется 2 битами. То есть, фактически, синапс может быть возбуждающим (с фиксированным для данного нейрона весом), тормозным (тоже - с одним и тем же весом для всех синапсов одного нейрона) или отсутствующим. Синаптические связи имеют 4-битную временную задержку.[2]
Энергопотребление чипа составляет 70—100 милливатт (при анализе видео 400×240 30 fps), производительность систем на базе чипа оценивается авторами в 46 млрд «синаптических операций в секунду на ватт»[1]
Применение
TrueNorth подходит для исполнения рекуррентных нейронных сетей, которые могут применяться для классификации различной информации, в том числе, изображений, речи и видео.[1]
Для программирования TrueNorth используется новый объектно-ориентированный язык Corelet.[4][5]
Примечания
Литература
- Шаблон:Cite web
- Шаблон:Cite web
- A million spiking-neuron integrated circuit with a scalable communication network and interface // Science 8 August 2014: Vol. 345 no. 6197 pp. 668—673 DOI: 10.1126/science.1254642 Шаблон:Ref-en Шаблон:Платно, The brain chip
- Real-Time Scalable Cortical Computing at 46 Giga-Synaptic OPS/Watt with ~100x Speedup in Time-to-Solution and ~100,000x Reduction in Energy-to-Solution // Proceedings of Supercomputing 2014, November 2014 (abstract)
- Building Block of a Programmable Neuromorphic Substrate: A Digital Neurosynaptic Core // Neural Networks (IJCNN), The 2012 International Joint Conference on, DOI:10.1109/IJCNN.2012.6252637 (описание первого поколения нейроморфического процессора IBM)
Ссылки
- A Cognitive Information Superhighway // IBM Research, Aug 7, 2014 (видео) Шаблон:Ref-en
- Tiny chip mimics brain, delivers supercomputer speed // Phys.org, AFP, Aug 07, 2014 by Rob Lever Шаблон:Ref-en
- IBM TrueNorth: чип, имитирующий устройство человеческого мозга // Tom's Hardware, 08 августа 2014 Шаблон:Ref-ru
- Учится, но не мыслит. Создан нейронный чип для будущих суперкомпьютеров // Lenta.ru Шаблон:Ref-ru
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Шаблон:Cite web
- ↑ 2,0 2,1 Comments on the IBM TrueNorth neural net chip. Шаблон:Webarchive // Yann LeCun, Google Plus Шаблон:Ref-en
- ↑ Asynchronous VLSI and Architecture Шаблон:Wayback // Cornell University
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
