Совместная команда Университета Корнелла и IBM разработала «нейронный» процессор. В его архитектуре множество мелких процессорных ядер объединены в асинхронную нейронную сеть. Каждое из ядер обладает связями с другими ядрами, похожими на то, как организованы нейронные цепи в человеческом мозге.
Процессор отличается высокой энергоэффективностью, а также может легко масштабироваться для создания нейронного суперкомпьютера.
В современных процессорах транзисторы объединены последовательно и их состояние может напрямую влиять только на следующий элемент. В нейронной сети каждый элемент обладает множеством связи и соответственно, может влиять на множество элементов. Кроме того, их сигналы не бинарны, а представляют собой довольно широкий набор активностей. Такую структуру можно смоделировать в обычном чипе, но возникают большие проблемы с ее эффективностью.
Новый процессор под названием TrueNorth имеет другую структуру. Его 5,4 миллиарда транзисторов объединены в 4000 ядер, каждое из которых содержит цепи, ведущие себя как нейроны. Каждое ядро имеет свои собственные 100 тысяч бит памяти, к которой обращаются нейроны. Также в ней содержатся данные о значении различных связей. Ядро может получать данные от 256 различных «нейронов» и передавать реакцию другие 256.
В итоге процессор имеет миллион программируемых нейронов, которые может устанавливать 256 миллионов связей между собой. Чип работает на частоте всего в 1 КГц, при этом нейронные, которые не задействованы в операции пребывают в состоянии покоя. Энергетическая плотность TrueNorth составляет 20 мВт/см2, в то время как у традиционного чипа этот показатель достигает 50 Вт или на порядки больше. Процессор изготовлен Samsung по 28-нм техпроцессу.
Пока для TrueNorth нет программного обеспечения, за исключением ПО для моделирования нейтронной сети Compass. TrueNorth в рамках эксперимента использовался для распознавания объектов в реальном времени по видео разрешением 400х240 пикселей со скоростью кадров 30 к/с. Он смог определить пешеходов, велосипедистов, машины и грузовики, потратив на это всего 63 милливатта энергии.
