Intel大型神经拟态系统Hala Point集成11.5亿神经元：可比人脑快200倍

4月18日消息，Intel正式发布了代号Hala Point的新一代大型神经拟态系统，用于类脑AI领域的前沿研究，提升AI的效率和可持续性。

该系统基于Intel Loihi 2神经拟态处理器，在上代大规模神经拟态研究系统Pohoiki Springs的基础上，进一步改进了架构，将神经元容量提高了10倍以上，达到史无前例的11.5亿个，大致相当于猫头鹰或卷尾猴的大脑皮层规模，性能也提高了多达12倍。

Loihi 2处理器早在2021年就已发布，首发采用Intel 4工艺，集成230亿个晶体管、六个低功耗x86核心、128个神经形态核心，单颗就有100万个神经元、1.2亿个突触，是上代规模的8倍，性能也提升了10倍。

Loihi 2应用了众多类脑计算原理，如异步、基于事件的脉冲神经网络(SNN)、存算一体不断变化的稀疏连接，而且神经元之间能够直接通信，不需要绕过内存。

尤其是在新兴的小规模边缘工作负载上，它实现了效率、速度和适应性数量级的提升。

比如执行AI推理负载和处理优化问题时， Loihi 2的速度比常规CPU和GPU架构快多达50倍，能耗则只有百分之一。

Hala Point系统的形态是一个六机架的数据中心机箱，大小相当于一个微波炉，内置1152颗Loihi 2处理器，共有140544个神经形态处理内核、11.5亿个神经元、1280亿个突触，最大功耗仅为2600瓦。

系统内还有2300多颗嵌入式x86处理器，用于辅助计算。

内存带宽达16PB/s(16000TB/s)，内核间通信带宽达3.5PB/s(3500TB/s)，芯片间通信带宽达5TB/s，可以每秒处理超过380万亿次的8位突触运算、超过240万亿次的神经元运算。

Hala Point在主流AI工作负载上的计算效率非常出色，比如运行传统深度神经网络时，每秒可完成多达2万万亿次运算(20PFlops)，8位运算的能效比达到了15TOPS/W(每瓦特15万亿次计算)，相当于甚至超过了基于GPU、CPU的架构。

在用于仿生脉冲神经网络模型时，Hala Point能够以比人脑快20倍的实时速度，运行其全部11.5亿个神经元。

尤其是在运行神经元数量较低的情况下，它的速度甚至可比人脑快200倍！

早期研究结果表明，通过利用稀疏性高达10比1的稀疏连接和事件驱动的活动，Hala Point运行深度神经网络的能效比可高达15TOPS/W，同时无需对输入数据进行批处理。

Hala Point系统有望推动多领域AI应用的实时持续学习，比如科学研究、工程、物流、智能城市基础设施管理、大语言模型、AI助手等等。