Intel Loihi 2: nuevos desarrollos para la tecnología neuromórfica

El chip Lohi 2 de segunda generación de Intel utiliza el proceso de fabricación Intel 4 de preproducción y crece hasta un millón de neuronas, lo que abre nuevos horizontes para la investigación.

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Intel ha presentado Loihi 2, su chip neuromórfico de segunda generación para la investigación, y Lava, un marco de software de código abierto para el desarrollo de aplicaciones inspiradas en sistemas neuronales. Este anuncio supone un gran avance en la tecnología neuromórfica de Intel.

«Nuestro chip de segunda generación mejora significativamente la velocidad, la programabilidad y la capacidad de la computación neuromórfica, ampliando su uso en aplicaciones informáticas inteligentes con necesidades especiales de potencia de cálculo y latencia. También hemos hecho que Lava sea de código abierto para responder a las necesidades de convergencia de software, evaluación comparativa y colaboración entre plataformas en este campo, así como para acelerar el camino hacia la comercialización de la tecnología», dijo Mike Davies, director del Laboratorio de Computación Neuromórfica de Intel.

La computación neuromórfica, que aprovecha la información de la neurociencia para crear chips que funcionan de forma similar a un cerebro biológico, aspira a mejorar en órdenes de magnitud la eficiencia energética, la velocidad de cálculo y la eficiencia de aprendizaje de una amplia gama de aplicaciones de vanguardia: visión, reconocimiento de voz y gestos, búsqueda y recuperación de datos, robótica y resolución de problemas de optimización. Las aplicaciones que Intel y sus socios han demostrado hasta la fecha incluyen brazos robóticos, piel neuromórfica y reconocimiento olfativo.

Los avances de Loihi 2 permiten que la arquitectura admita nuevas clases de algoritmos y aplicaciones neurológicas, al tiempo que proporciona una velocidad de procesamiento hasta 10 veces mayor, una densidad de recursos hasta 15 veces superior con hasta 1 millón de neuronas por chip y una mayor eficiencia energética. Gracias a la estrecha colaboración con el Grupo de Desarrollo Tecnológico de Intel, Loihi 2 se ha construido sobre una versión de preproducción del proceso Intel 4, lo que pone de manifiesto sus avances. El uso de la litografía ultravioleta extrema (EUV) en Intel 4 ha simplificado las reglas de diseño del trazado en comparación con las tecnologías de proceso anteriores, lo que ha permitido desarrollar Loihi 2 con mayor rapidez.

El marco de software Lava responde a la necesidad de contar con un marco de software común a disposición de la comunidad investigadora. Como marco abierto, modular y extensible, Lava permitirá a los investigadores y desarrolladores aprovechar los avances de los demás y converger en un conjunto común de herramientas, métodos y bibliotecas. Lava se ejecuta sin problemas en arquitecturas heterogéneas entre procesadores convencionales y neuromórficos, lo que permite la ejecución entre plataformas y la interoperabilidad con numerosos marcos de inteligencia artificial, neuromórficos y robóticos. Los desarrolladores pueden empezar a crear aplicaciones neuromórficas sin necesidad de un hardware neuromórfico especializado y pueden contribuir a la base de código de Lava, incluida la portabilidad para su ejecución en otras plataformas.

Loihi 2 y Lava proporcionan a los investigadores las herramientas necesarias para desarrollar y caracterizar aplicaciones inspiradas en sistemas neuronales para el procesamiento en tiempo real, la resolución de problemas, la adaptación y el aprendizaje. Las características principales son:

Optimización más rápida y generalizada: la programabilidad mejorada de Loihi 2 le permitirá abordar una gama más amplia de problemas de optimización complejos, incluida la optimización en tiempo real, la planificación y la capacidad de toma de decisiones desde los sistemas de borde hasta los centros de datos.

Nuevos enfoques de aprendizaje continuo y asociativo: Loihi 2 mejora la compatibilidad con métodos de aprendizaje avanzados, incluidas las variaciones de retropropagación, el algoritmo básico del aprendizaje profundo. Esto amplía las posibilidades de adaptación de los algoritmos de aprendizaje de bajo consumo, que pueden tener lugar en dispositivos de baja potencia que funcionan en entornos en línea.

Nuevas redes neuronales que se pueden entrenar mediante el aprendizaje profundo: Los modelos neuronales totalmente programables y un pico de mensajería generalizado en Loihi 2 abren la puerta a una amplia gama de nuevos modelos de redes neuronales que se pueden entrenar mediante el aprendizaje profundo. Las evaluaciones iniciales sugieren una reducción de más de 60 veces en el número de operaciones realizadas por inferencia en Loihi 2 en comparación con las redes profundas estándar que se ejecutan en el primer Loihi sin pérdida de precisión.

Integración perfecta con sistemas robóticos del mundo real, procesadores convencionales y nuevos sensores: Loihi 2 resuelve una limitación práctica de Loihi al incorporar interfaces de entrada/salida más rápidas, flexibles y estandarizadas. Los chips Loihi 2 admitirán interfaces Ethernet, integración sin cola con una gama más amplia de sensores visuales basados en eventos y redes de malla más grandes.

«Avances como los del nuevo chip Loihi 2 y la API Lava son pasos importantes en la computación neuromórfica», dijo Edy Liongosari, investigador jefe y director general de Accenture Labs. «La arquitectura neuromórfica de nueva generación será fundamental para la investigación de Accenture Labs sobre algoritmos de visión por ordenador para la computación de borde inteligente que podría alimentar futuros visores de realidad extendida o robots móviles inteligentes. El nuevo chip ofrece características que lo harán más eficiente para la computación hiperdimensional y puede permitir un aprendizaje más avanzado en el chip, mientras que la API de Lava proporciona a los desarrolladores una interfaz más sencilla y racionalizada para construir sistemas neuromórficos.»

Intel ofrece actualmente dos sistemas neuromórficos basados en Loihi 2 a través de la nube de investigación neuromórfica para los miembros del INRC: Oheo Gulch, un sistema de un solo chip para las primeras evaluaciones, y Kapoho Point, un sistema de ocho chips que estará disponible próximamente. El marco de software Lava está disponible para su descarga gratuita en GitHub. En el próximo evento de Intel Innovation, que se celebrará en octubre, se realizará una presentación y se impartirán tutoriales sobre Loihi 2 y Lava.

Redacción CambioDigital OnLine – CWI.it

 

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