Intel Inside の脳を持つロボット？Chipzilla は、人間の脳を模倣しようとする Loihi 2 ニューロモルフィックチップで、まさにそれを思い描いています。
これは、データ内のパターンと関連性を効率的に発見し、そこからよりスマートな意思決定を学習できる、よりインテリジェントなコンピューターを開発するというインテルの試みです。
これは従来の意味でのプロセッサではなく、実稼働用ではなく実験用です。技術概要[PDF]からもわかるように、最大128個のコアで構成され、各コアには最大8,192個のコンポーネントが搭載されています。これらのコンポーネントは、自然なスパイクニューロンのように動作し、互いにメッセージを送信することで、特定の問題に対処するニューラルネットワークを形成します。
コアはニューロン間で情報を伝達するシナプスも実装しており、各ニューロンはバイナリ スパイク (1 または 0) または段階的スパイク (32 ビットのペイロード値) を送信できます。
Loihi 2チップアーキテクチャの概要…出典：Intel。クリックして拡大
各ニューロンには、タスクを実行するための基本命令セットで記述されたプログラムを割り当てることができ、全体はC言語などで記述されたソフトウェアを実行する6つの通常のCPUコアによって制御されます。また、他のハードウェアと通信するための外部IOと、必要に応じて複数のLoihi 2チップをメッシュ状にリンクするためのインターフェースも備えています。3因子学習ルールなどのその他の機能については、技術概要をご覧ください。前世代には、段階的スパイクやプログラム可能なニューロンはありませんでした。
Loihi 2のニューロン単位命令セットの「ハイライト」…出典：Intel。クリックして拡大
強力なAIアプリケーションを高速かつ電気代を大幅に削減しながら実行するために、脳を電子的に複製する技術開発が進められています。サムスンは先日、人間のような脳構造をチップ上に搭載したいと発表しました。IBMも脳を模倣したハードウェアを開発しています。
インテルの最新の Loihi は、4 年前の今月に発表された前世代のコンポーネントよりも 10 倍高速であると言われています。
「Loihi 2は現在、研究用チップとしてのみ使用されています」と、インテルラボの研究科学者であるギャリック・オーチャード氏はThe Registerへのメールで述べています。「コアベースのアーキテクチャは拡張性に優れており、技術が成熟すれば、将来的にはデータセンターからエッジデバイスに至るまで、幅広い商用アプリケーションに対応するチップの開発が可能になるでしょう。」
Loihi 2チップ1個あたり、100万個以上のデジタルニューロンを搭載できる可能性があります。これは、前世代のチップの12万8000個から大幅に増加しています。人間の脳には約900億個の相互接続されたニューロンが存在することを考えると、このハードウェアが現時点で実現可能な知能レベルがお分かりいただけるでしょう。
デジタルニューロンは非同期的に並列計算を行い、プログラミングによってカスタマイズ可能です。Loihi 2は最大1億2000万個のシナプスをサポートし、これは人間の脳の1兆個を超えるシナプス数に匹敵します。31平方ミリメートルのダイ面積に23億個のトランジスタを搭載しています。Intelによると、Loihi 2のデジタル回路は「生物のニューロンの最大5000倍の速度」で動作します。
このチップは、半導体大手インテルが長らく遅延している7nmプロセスノードのブランド名であるインテル4製造ノードの初期サンプルであり、チップのエッチングには極端紫外線（EUV）が使用されています。Loihi 1は14nmプロセスで製造されました。
「Loihi 2はIntel 4プロセスの試作バージョンで製造されており、これはIntel 4の健全性と進歩を強調するものです」とIntelの広報担当者は語った。
ちなみに、Intelは7月のプレスイベントで、デスクトップPCとモバイルPC向けのIntel 4 CPUファミリー（コードネームMeteor Lake）のウエハーを初めて公開しました。このマイクロアーキテクチャを採用したチップは2023年に出荷される予定であるため、Loihi 2は製造面での今後の動向を垣間見せるものと言えるでしょう。
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インテルは研究コミュニティと協力して、Loihi 2 のアプリケーションを開発しています。前身のシステムは、匂いの識別、ロボットアームの管理、鉄道スケジュールの最適化などのシステムの作成に使用されていました。
Loihi 2ではまだプロジェクトは進行中ではないが、オリジナルのLoihiに携わったパートナーは「Loihi 2の新機能に期待を伝えている」とオーチャード氏は語った。
そうしたパートナーの 1 つがアメリカのロスアラモス国立研究所で、同研究所は睡眠の利点を理解するために第一世代の Loihi チップを人工脳として利用している。
Loihi 2と同時に、オープンソースのプログラミングフレームワーク「Lava」が導入されました。開発者はこれを使用することで、チップのニューラルネットワークに実装可能なAIアプリケーションを作成できます。基盤となるツールは、Robotic Operating System（ROS）、TensorFlow、Pytorchなどのフレームワークもサポートします。
Lava フレームワークは Github からダウンロードできます。
このニューロモルフィック・ハードウェアは、インテルのニューロモルフィック・リサーチ・クラウドを通じて研究者に提供されます。利用可能なコンポーネントには、FPGAに接続されたシングルソケットのLoihi 2を搭載したOheo Gulchボードが含まれます。Loihi 2チップ8個を搭載したKapoho Point（コードネーム）のシステムは、近日中に提供開始予定です。®
The Next Platformの友人たちが、Loihi 2 についてのより詳しい分析と情報をここで提供しています。
