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Intel enthüllt Loihi 2, neuromorpher Prozessor der zweiten Generation

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Geschrieben von: Guillaume
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Dieser Artikel ist eine maschinelle Übersetzung

Eine völlig neue Architektur, die sich zum Ziel gesetzt hat, die Funktionsweise eines echten biologischen Gehirns nachzuahmen.

Im Laufe des Jahres 2017 brachte Intel seinen ersten neuromorphen Prozessor mit dem Namen Loihi auf den Markt. Die Idee dahinter war, die Optik im Vergleich zu herkömmlichen Prozessoren zu verändern. Nun legt das amerikanische Unternehmen einen Gang zu und präsentiert bereits die zweite Generation dieser neuen Architektur mit dem schlichten Namen Loihi 2. Der Chip ist ausgesprochen modern und nutzt insbesondere das neueste Ätzverfahren, Intel 4, das mehr oder weniger einer lithografischen 7-nm-EUV-Gravur entspricht, sich aber noch in der Vorproduktionsphase befindet.

Wie bereits erwähnt, soll ein neuromorpher Prozessor auf dem Papier die Funktionsweise eines biologischen Gehirns kopieren, was sich insbesondere in einem Kommunikationssystem der Kerne niederschlägt, das sich deutlich von dem unterscheidet, was wir von unseren Core-, Pentium- und anderen Ryzen-Prozessoren kennen. Intel betont, dass es hier nicht um die Synchronisation mit einer Taktfrequenz geht, sondern um eineereignisbasierte Architektur, bei der der Datenaustausch in dem Moment stattfindet, in dem die Daten bereit zur Verarbeitung sind. Im Laufe der Zeit ist die Aktivität eines neuromorphen Prozessors also sehr variabel, was wiederum dem entspricht, was man in einem biologischen Gehirn finden kann.

Um den Nutzen eines solchen Prozessors zu unterstreichen, unternimmt Intel einen gewagten Vergleich: Er stellt einen Calopsittich - einen kleinen Vogel, der in Australien beheimatet ist - und eine Freizeitdrohne einander gegenüber. Das Gehirn des Sittichs wiegt nur 2,2 Gramm, hat eine Leistung von 50 mW und ist sehr lernfähig: Es kann einige englische Wörter wiedergeben oder lernen, wie man mit einem Glas umgeht. Im Gegensatz dazu kann der Controller der Freizeitdrohne nichts "lernen", obwohl er 40 Gramm wiegt und eine Leistung von 18.000 mW hat.

In der Praxis bietet Loihi 2 natürlich viele Neuerungen im Vergleich zu Loihi 1. Intel erklärt zum Beispiel, dass die zweite Generation 1 Million "Neuronen" enthält, während die erste Generation mit 128.000 auskommen musste, und das bei einer deutlich geringeren Die-Größe: von 60 mm² bei Loihi 1 auf nur noch 31 mm² beim Nachfolger. Der Nachfolger hat eine bis zu zehnmal höhere Rechenleistung als die erste Generation. Mike Davies, Direktor des Neuromorphic Computing Lab von Intel, betont hingegen, dass der sehr niedrige Stromverbrauch von Loihi 1 nicht wirklich verbessert wurde, da Intel seine Bemühungen auf das Management der Ein- und Ausgänge konzentriert hat, die eine viermal höhere Bandbreite auf dem neuen Chip zulassen

Intel räumt jedoch ein, dass der kommerzielle Vertrieb der Loihi-2-Chips in nächster Zeit nicht geplant ist. Die Mitglieder der Intel Neuromorphic Research Community (INRC) werden über zwei Testsysteme Zugang zu Loihi 2 erhalten: zunächst über Oheo Gulch mit einem einzigen Chip und dann über Kapoho Point mit acht Prozessoren.