近日，英特爾釋出第二代神經擬態研究晶片——Loihi 2，與用於開發神經啟發應用的開源軟體框架Lava。據悉，該晶片整合了英特爾過去三年使用的第一代研究晶片的收穫，充分利用英特爾製程技術和非同步時鐘設計模式的進展。
透過晶片模擬人類神經乃至大腦，一直是科學家的夢想。現在英特爾正逐漸實現這一夢想。神經擬態計算是在傳統半導體工藝和晶片架構上的一種嘗試和突破，透過模擬人腦神經元的構造和神經元之間互聯的機制，能夠在低功耗以及少量訓練資料的條件下持續不斷自我學習，大幅提高了能效比。
據悉，Loihi 2整合230億個電晶體、128個神經形態核心(每核心快取從208KBKB降至192KB)、六個低功耗x86核心，為簡化與傳統系統的整合還具有 10GbE、GPIO、SPI介面。同時，Loihi 2的新架構支援新型神經啟發演算法和應用，每個晶片最多有100萬個神經元、1.2億個突觸，最高可分配1096個變數狀態，因此可提供高達10倍於上代的處理速度。它還支援三因素學習規則與、出色的突觸(內部互連)壓縮率，內部資料交換更快，並具備支援與內部突觸相同型別壓縮率的片外介面，可用於跨多個物理晶片擴充套件片上網狀網路。
神經元作為神經擬態計算突破的關鍵，Loihi 2相比上一代晶片神經元數量提升了8倍，基於核心大小為0.21 mm2 的Loihi 2，最多支援 8192 個神經元，對比核心尺寸為0.41 mm2的Loihi，最多支援1024 個神經元。
Loihi2之所以能夠在芯片面積為二分之一的前提下實現八倍的神經元數量提升，製造工藝是關鍵。Loihi 2首發採用了預生產版本的Intel 4製程節點(大致相當於臺積電4nm)，與以往的製程技術相比，Intel 4製程節點採用的極紫外光刻(EUV)技術簡化了佈局設計規則，使得芯片面積僅為31平方毫米，面積之小可以放在指尖上，使Loihi 2的快速開發成為可能。
除了硬體，與神經擬態晶片匹配的軟體也非常重要。與Loihi2一起釋出的還有用於開發神經啟發應用的開源軟體框架Lava。而Lava軟體框架滿足了神經擬態研究社群對通用軟體框架的需求。作為一個開放、模組化、可擴充套件的框架，Lava允許研究人員和應用開發人員在彼此取得的成果上進一步開發，並集中到一組通用的工具、方法和函式庫中。
同時，Lava能夠在跨越傳統和神經擬態處理器的異構架構上無縫執行，實現跨平臺執行以及與各種人工智慧、神經擬態和機器人框架的互操作性。開發人員無需使用專門的神經擬態硬體即可開始構建神經擬態應用，並且可以為Lava程式碼庫做出貢獻，包括將其移植到其他平臺上執行。
