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Neuromorphes System Intel stellt Pohoiki Springs vor

| Autor / Redakteur: Martin Hensel / Nico Litzel

Mit Pohoiki Springs hat Intel ein neuromorphes Forschungssystem auf Basis von 768 Loihi-Prozessoren vorgestellt. Die Cloud-basierte Lösung soll die Leistungsfähigkeit von rund 100 Millionen Neuronen erreichen – dies würde in etwa dem Gehirn eines kleinen Säugetiers entsprechen.

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Intels neuromorphe Systeme - hier ein Loihi-Chip - sind noch in der Forschungsphase.
Intels neuromorphe Systeme - hier ein Loihi-Chip - sind noch in der Forschungsphase.
(Bild: Intel)

Bei Pohoiki Springs handelt es sich um ein Rackmount-System für Rechenzentren. Es stellt Intels bisher größten neuromorphen Rechner dar: Seine 768 Loihi-Chips benötigen ein Gehäuse in der Größe von fünf Standard-Server-Chassis. Intel will das Cloud-System den Mitgliedern der Intel Neuromorphic Research Community (INRC) zur Verfügung stellen und damit die Lösung komplexerer Problemstellungen ermöglichen.

„Pohoiki Springs vergrößert unseren neuromorphen Loihi-Forschungschip um mehr als das 750-Fache. Gleichzeitig arbeitet er mit einer Leistung von weniger als 500 Watt. Mit dem System können unsere Forschungspartner neue Möglichkeiten zur Beschleunigung von Workloads erkunden, die auf konventionellen Architekturen inklusive High-Performance Computing (HPC) nur langsam laufen“, erklärt Mike Davies, Director des Intel Neurmorphic Computing Lab.

Digitales Gehirn

Die Loihi-Prozessoren wurden vom menschlichen Gehirn inspiriert. Sie imitieren die Art, wie Neuronen im Gehirn kommunizieren und ständig neue Verbindungen knüpfen. Laut Intel kann Loihi bestimmte anspruchsvolle Workloads bis zu 1.000 Mal schneller und 10.000 Mal effizienter als herkömmliche Prozessoren verarbeiten. Mit Pohoiki Springs will Intel nun den nächsten Skalierungsschritt gehen und neben KI-Problemstellungen auch andere rechnerisch schwierige Aufgaben in Angriff nehmen. Die Forscher erwarten von der extremen Parallelität und der asynchronen Signalübertragung neuromorpher Systeme erhebliche Leistungssteigerungen bei dramatisch reduziertem Leistungsbedarf im Vergleich mit konventionellen Rechnern.

Die Leistungsfähigkeit solcher Systeme ist bereits erwiesen: Intels kleinstes neuromorphes System namens Kapoho Bay nutzt zwei Loihi-Chips mit insgesamt 262.000 Neuronen. Forscher haben bereits demonstriert, dass es unter anderem Gesten in Echtzeit erkennt, Brailleschrift mithilfe einer neuartigen künstlichen Haut liest, sich an visuellen Orientierungspunkten ausrichtet und neue Geruchsmuster erlernt – und dabei nur wenige Milliwatt verbraucht. Laut Intel haben diese Beispiele in kleinem Maßstab eine ausgezeichnete Skalierbarkeit gezeigt.

Praxiseinsatz noch Zukunftsmusik

Intels neuromorphe Systeme befinden sich grundsätzlich noch in der Forschungsphase und sind nicht als Ersatz für konventionelle Rechner vorgesehen. Stattdessen sollen sie Wissenschaftlern bei der Entwicklung und Charakterisierung neuer Neurotechnologie-inspirierter Algorithmen helfen, die beispielsweise für Echtzeitverarbeitung, Problemlösung, Anpassung und Lernen vorgesehen sind.

Als mögliche Einsatzszenarien nennt Intel einige Szenarien auf Basis der bereits demonstrierten Geruchserkennung: So könnte das System beispielsweise von Polizei- und Grenzbeamten zum Aufspüren von Drogen oder Sprengstoffen genutzt werden. Eine weitere Möglichkeit wäre die Anwendung im Umweltschutz, um schädliche Gase und Schadstoffe automatisch zu erkennen.

Weitere Informationen rund um Intels neuromorphe Systeme sind auf der Website des Prozessorherstellers zu finden.

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