1.媒体来源:
ithome
2.记者署名:
陈晓莉
3.完整新闻标题:
IBM发表模拟人类大脑运作，号称效能超越4奈米GPU的AI推论芯片NorthPole
4.完整新闻内文:
IBM表示NorthPole与其他电脑芯片设计上最大的不同，在于它所有的内存都在芯片上，
不必额外连结内存，而得以提升其AI推论能力，适合需要即时处理大量资料的边缘应用
IBM Research上周五（10/20）发表了全新的AI芯片NorthPole，其灵感来自人类大脑的运
作，号称效能超越最先进的4奈米GPU，尽管它只能用在推论上，但研究人员认为，需要即
时处理大量资料的边缘应用可能非常适合NorthPole。此一研究成果已登上《科学》（
Science）期刊。
该研究是由IBM Research类人脑运算的科学长Dharmendra Modha所主导，他曾于2014年发
表模拟人脑运作的TrueNorth芯片，而NorthPole即是TrueNorth的延伸。
在传统的半导体产业中，电脑芯片主要遵循相同的基本架构，处理单元与储存资讯的记忆
体是分开的，此一架构虽然简化了设计与扩展，却也因资料传输速度赶不上处理速度而出
现了冯纽曼瓶颈（von Neumann Bottleneck），而Modha则认为，人脑是目前所知最节能
的处理器，因而持续寻找以数位方式复制它的方法。
历经8年研发的NorthPole最大的不同点在于它所有的内存都在芯片上，而不必额外连结
内存，没有了冯纽曼瓶颈，它的AI推论能力就能优于市场上的其它芯片。此外，它采用
12奈米制程，于800平方毫米上安置了220亿个电晶体，它拥有256个核心，于8-bit精度下
每核心每个周期可执行2,048次操作，若是在4-bit或2-bit 精度下，操作次数则可翻倍。
Modha说，这等于是一个芯片上拥有整个网络。
在架构上，NorthPole模糊了运算与内存之间的界线。从个别核心的角度来看，它如同
内存接近运算（memory-near-compute），从输入与输出的角度来看，它又是个主动记
忆体。这让NorthPole容易整合至系统，且明显减少了主机的负载。
IBM Research在ResNet-50模型上测试NorthPole，相较于同样基于12奈米制程的GPU，
NorthPole每秒辨识帧数的能源效率是GPU的25倍，而且不管是在延迟或运算空间的要求上
，表现都优于所有主流架构，甚至凌驾基于4奈米制程的先进GPU。
不过，NorthPole的优势同时也是它的限制，它只能轻松自芯片上的内存存取，若必须
存取其它地方的资讯，所有的速度都会被削弱，因此，若要支援更大的神经网络，便必须
将神经网络拆解成更小的子网络以迎合NorthPole的内存设计，再借由众多的NorthPole
芯片串连这些子网络。
Modha表示，尽管NorthPole无法用来执行GPT-4，但应该可满足许多企业所需的模型，不
过，NorthPole只能用在推论上。
NorthPole在效能上的优势代表它不需要庞大的液体冷却系统就能运作，只需要风扇与散
热器，也可部署于狭小的空间中，目前IBM Research仍在研究NorthPole的适用领域，猜
测许多需要即时处理大量资料的边缘应用可能非常适合NorthPole，例如可成为帮助自驾
车导航的装置，让卫星监控农业与野生动物，监控车辆及货运以避免道路过于拥塞，让机
器人的操作更安全，或是用来侦测网络威胁等。
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6.备注:
人类又离天网 更进一步惹!!!