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Intel stellt neuronalen Chip mit Synapsen aus Silizium vor

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Natürlich ist auch Intel im Bereich der Artificial Intelligence, des Deep Learning und Machine Learning aktiv. Alle Begriffe umschreiben grundsätzlich das gleiche Verfahren, die Unternehmen interpretieren hier manches mal nur eigene Entwicklungsprozesse und Umsetzungen in Hardware in einer eigenen Form.

Bisher steht die AI-Abteilung bei Intel hinsichtlich der Hardware noch auf mehreren Beinen, entwickelt sich aber genau wie bei anderen Technologiekonzernen in eine bestimmte Richtung. Nicht mehr General Purpose Hardware, wie zum Beispiel die Xeon-Phi-Beschleuniger, sondern Vektor-Beschleuniger wie Lake Crest sollen den enormen Rechenbedarf für AI-Anwendungen zukünftig decken.

Doch Intel geht mit einem neuen Projekt noch einen Schritt weiter und hat einen Chip entwickelt, der selbstständig lernen soll. Der Loihi getaufte Chip besitzt 130.000 "Neuronen" aus Silizium, die sich abhängig von der jeweiligen Anwendung selbstständig verknüpfen sollen. Dies soll einen Trainings-Prozess auf Hardware in der Cloud früher oder später überflüssig machen. Stattdessen sollen AI-Chips damit unabhängiger werden.

Intel hat mit Loihi versucht, die Funktionsweise eines Gehirnes in einem Chip abzubilden. Prozessoren bestehen üblicherweise aus Rechen- und Speichereinheiten. Die Daten werden zwischen diesen beiden Komponenten hin und her bewegt sowie verarbeitet. In Loihi aber sind die Neuronen aus Silizium Rechen- und Speichereinheit in einem. Zwischen den Neuronen aus Silizium können Verbindungen hergestellt und wieder aufgelöst werden. Je nachdem welche Verbindungen hergestellt wurden, entspricht dies einem gewissen Lernprozess. Zwischen den 130.000 Neuronen aus Silizium können 130 Millionen unterschiedliche Muster aus virtuellen Synapsen hergestellt werden.

Derzeit befindet sich Intel mit dem Projekt noch in einer recht frühen Phase. Es müssen zunächst Algorithmen entwickelt werden, auf deren Basis der Chip dann in einem zweiten Schritt weitestgehend selbständig aufgrund der ihm zur Verfügung stehenden Daten lernen kann. Am Ende sollen Eingaben in Form von Fotos oder anderen Daten dann um den Faktor 1.000 schneller und energieeffizienter verarbeitet werden können als auf klassischer Compute-Hardware. Auch soll sich der Chip der jeweiligen Anwendung anpassen können. Einmal ist die Verarbeitung von Fotodaten gefragt, in einer anderen Anwendung aber womöglich die Erkennung von Sprache. Durch die flexible Neugestaltung der Synapsen soll sich der Loihi daran anpassen können, je nachdem welches Anwendungsprofil für die Hardware denn nun gefragt ist.

Gefertigt wird Intels Loihi in 14 nm. Die ersten Loihi-Prozessoren sollen im November produziert werden. Im ersten Halbjahr 2018 will Intel sie dann an Universitäten und Forschungseinrichtungen liefern können.