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Intel、“脳”の模倣でCPUより1千倍高速な演算システム「Pohoiki Beach」
2019年7月24日 17:12
米Intelは15日(米国時間)、ニューロン“ニューロモルフィック”システム「Pohoiki Beach」を研究コミュニティ向けに公開した。同システムには、同社の研究チップ「Loihi」64基が組み込まれている。
Loihiは、生物学的な「脳」の働きを司る「ニューロン(神経細胞)」の仕組みを、コンピュータアーキテクチャに適用するための研究チップ。2017年の発表時点では、14nmプロセスで製造され、13万ニューロンと1億3,000万シナプスの働きを模倣できるとされている。
Intelでは、ニューロモルフィックシステムは汎用演算システムではなく、特定の用途に特化したシステムとして、自律走行車からスマートホーム、サイバーセキュリティまで、さまざまな実世界の問題に対して高速かつ高効率な処理を実現するものとして説明。今回のシステムに組み込まれているLoihiチップは、スパースコーディングやグラフ検索、制約充足問題などのワークロードにおいて、従来のCPUよりも最大1,000倍高速かつ1万倍高効率に処理可能であるとしている。
Applied Brain Researchの共同最高経営責任者で、ウォータールー大学 Chris Eliasmith教授は、Loihiチップについて、リアルタイム深層学習ベンチマークにおいて、GPU比で109倍、専用IoT推論ハードウェア比で5倍の低消費電力を達成していると述べている。
さらに同氏によれば、ネットワーク規模を50倍にスケールアップした場合でも、Loihiはリアルタイム性能を維持しており、IoTハードウェアは消費電力が500%増となるのに対し、Loihiでは30%増で済むという。
今回発表されたPohoiki Beachは、Loihiチップ8～32基を搭載した「Nahuku」ボード複数枚から構成される。
すでに「AMPRO3」義足への適応機能の提供、イベントベースのカメラを使用したオブジェクト追跡、ニューロモルフィックセンシングと制御によるテーブルサッカーの自動化、線形倒立振子の制御学習、iCubロボットの電子皮膚への触覚入力の推論などで、研究分野におけるLoihiチップを使った活用事例が報告されている。
Intelは、Loihiチップを2017年に発表(Intel、初の“自己学習型”チップ「Loihi」)して以降、ニューロモルフィックコンピューティングに関連して、2018年3月にニューロモルフィックアルゴリズムとソフトウェア、およびアプリケーションの開発を推進するために「Intel Neuromorphic Research Community (INRC)」を設立、LoihiクラウドシステムとLoihiベースのUSBフォームファクタシステム「Kapoho Bay」へのアクセスを提供するといった取り組みを行なってきた。
今回のPohoiki Beachはそれらの取り組みの一環で、2019年後半には、Pohoiki Beachアーキテクチャを基盤としたさらに大規模なLoihiシステムを、「Pohoiki Springs」として導入する予定。Pohoiki Springsでは、ネズミの脳(約1億ニューロン)に相当する1億ニューロンの模倣を目指しており、これまでにないレベルの性能と効率をスケールアップしたニューロモルフィックワークロードを提供できるとする。
同社はこれらの研究システムから、ニューロモルフィックコンピューティングで実現される利益を定量化し、技術にもっとも適したアプリケーション分野を明確にすることが期待され、ニューロモルフィック技術の商用利用への道へつながるとしている。