IBM近日推出了NorthPole，這是一種內(nèi)部設(shè)計的人工智能芯片，據(jù)稱該芯片的能效明顯高于競品處理器。

　　NorthPole由IBM位于加利福尼亞州阿爾馬登的研究實驗室的工作人員歷時八年開發(fā)而成。該芯片建立在IBM早期的一個研究項目之上，那個項目開發(fā)了一款名為TrueNorth的AI優(yōu)化處理器。據(jù)IBM稱，NorthPole的速度大約快4000倍。

　　這款新推出的芯片由220億個使用12納米工藝制造的晶體管組成。IBM表示，這些晶體管被組織成256個內(nèi)核，每個內(nèi)核在每個時鐘周期內(nèi)可以以8位精度執(zhí)行2048次計算。這意味著計算是在相對較小的數(shù)字上進行的，這些數(shù)字最多占用八位空間。

　　NorthPole的256個內(nèi)核中的每一個都包含一個集成的內(nèi)存池，用于存儲計算中使用的信息。由于芯片的存儲電路和內(nèi)核彼此靠近，數(shù)據(jù)可以在短時間內(nèi)在兩者之間傳輸。這減少了與數(shù)據(jù)移動相關(guān)的處理延遲，從而提高了性能。

　　IBM大腦啟發(fā)計算首席科學(xué)家Dharmendra Modha表示：“從架構(gòu)上講，NorthPole模糊了計算和內(nèi)存之間的邊界。”“在單個內(nèi)核級別，NorthPole表現(xiàn)為內(nèi)存靠近計算；從芯片外部看，在輸入輸出級別，它表現(xiàn)為活動內(nèi)存。”

　　NorthPole核心內(nèi)置存儲電路的另一個好處是這種做法提高了能效。在芯片的不同部分之間移動數(shù)據(jù)不僅會延遲處理，還會消耗電力。NorthPole的架構(gòu)將數(shù)據(jù)在存儲器電路和內(nèi)核之間必須傳輸?shù)木嚯x最小化，用這種方法節(jié)省了能耗。

　　IBM使用了名為ResNet-50的開源圖像識別模型來測量這款芯片的功耗。該模型通常被用于比較不同AI處理器的功能。據(jù)IBM表示，NorthPole運行ResNet-50的能效分別比基于12納米和14納米節(jié)點的顯卡和中央處理器高25倍。

　　NorthPole的能效受到以下事實的限制：它也使用12納米節(jié)點制造，這比芯片制造商可以使用的、最先進的3納米工藝落后了好幾代。但是，該處理器可以升級到更新的制造技術(shù)。據(jù)報道，IBM的研究人員估計，這樣的升級可以使NorthPole提供比基于“當(dāng)前設(shè)計”的競品芯片高25倍的能源效率。

　　處理器的功耗直接影響其產(chǎn)生的熱量。IBM表示，NorthPole的能源效率限制了其最高溫度，這意味著該芯片只需要簡單的外部冷卻設(shè)備即可運行。因此，它或許可以部署在空間受限的系統(tǒng)中，例如冷卻裝置空間有限的自動駕駛汽車。