IBM受人脑启发 构建出可伸缩电子形态计算机芯片——SyNAPSE

“这个芯片有100万个神经元芯片、2.56亿个突触、4096个核心以及54亿个晶体管，这是IBM构建的最大的芯片”，国外媒体福布斯在一篇文章中是如此描述IBM这个最新成果。

IBM这个全新类型的计算机芯片叫SyNAPSE（Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics，即“自适应塑料可伸缩电子神经形态系统”），它的体系结构受人脑启发，不过芯片的架构虽然是基于我们的大脑结构，但它非常简单。

SyNAPSE特性：功率低 可扩展

看到开头那样的描述，估计不少人都认为这样的芯片功耗不会小到哪里去吧？其实，这样的电脑架构拥有着令人惊奇的优势，尽管是IBM最大的芯片，但它的功率仅有63毫瓦，仅仅是你笔记本电脑芯片功率的一点点。更重要的是，这种新芯片可以伸缩扩展，数个芯片连接在一起就可以组成很大的神经网络。

谈及起初，Dharmendra S. Modha博士表示，2011年时，他们的芯片只有一个核心，而现在他们则扩展到了4096个核心，每个核心的面积减少了很多倍。

SyNAPSE的每个核心是模仿大脑神经结构的简化版本，它包含了256个“神经元”（处理器）、256个“轴突”（存储器）和64000个突触（神经元和轴突之间的通信）。需要指出的是，这个结构也彻底背离了冯诺依曼结构上构建的计算机。

Salk Institute计算机神经生物实验室负责人Terrence J. Sejnowski称，这个强大的芯片能够提供一个强大的工具让研究人员使用神经元研究算法。

那会取代今天的电脑吗？

不过需要注意的是，SyNAPSE不会取代今天的计算机，不仅不会取代，相反它们的作用是补充。

Dharmendra S. Modha在采访中称，在高性能计算机中SyNAPSE更多的是类似于今天协处理器的角色，就此来帮助它们更快的处理数据。为了帮助大家认识，他进一步形象地比喻到，SyNAPSE未来将是一个右脑型的计算机，而今天的计算机将会是左脑型的。

这样定位的原因是目前冯诺依曼结构的计算机在符号、数字处理上面非常快，而SyNAPSE则相对慢，它的优点主要是在多感官和实时传感器数据处理上。因此在大量数字处理上，我们仍然需要传统的计算机，而这种“认知”计算机将主要从事数据分析和模式识别。未来主要应用将会在视觉识别上，特别是在无人驾驶汽车的相关应用上。

是的，SyNAPSE在模式识别上有天然的优势，形象地来讲，如果谷歌地图帮你规划好了路线，那么SyNAPSE就能在路途中发现路上的隐忧，如果隐忧确实存在的话。

值得一提的是，SyNAPSE来到我们身边可能并不需要很长的时间，因为目前有很多应用程序在起作用。

最后：该项目始于2008年IBM和几所大学间的合作，期间IBM获得了国防高级研究计划局5300万美元的资金支持。在2011年进行了第一个原型芯片开发，IBM随后又在2013年推出编程语言和开发工具。在这个项目中，这个新型芯片已经获得了关键性的成功，并达到量产要求。

部分编译自：Forbes