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Intel presenta Loihi 2, il nuovo chip neuromorfico che funziona come il cervello umano

Funzionerà come un cervello umano e avrà consumi bassissimi

Giovedì 30 settembre la multinazionale statunitense Intel ha presentato Loihi 2, il chip neuromorfico di nuova generazione.

Non facciamoci spaventare dalle parole: sappiamo tutti, almeno a grandi linee, cosa sia un chip. E per capire meglio il senso dell’aggettivo neuromorfico facciamo un salto indietro, agli anni Ottanta del Novecento, quando nasce l’ingegneria neuromorfica.

Che cos’è l’ingegneria neuromorfica

Prima di parlare di chip neuromorfici, e quindi del nuovissimo Loihi 2 lanciato da Intel, occorre soffermarci sul concetto di ingegneria neuromorfica.

Neuromorfico significa più o meno a forma di neurone. E l’ingegneria neuromorfica è proprio una branca dell’ingegneria che si prefigge l’uso di sistemi di chip i cui circuiti elettronici mimino le architetture biologico-neurali del sistema nervoso umano.

Ecco dunque che, in pratica, abbiamo anche già detto che cosa sono i chip neuromorfici. Sono chip ad autoapprendimento che funzionano per mezzo di reti neurali artificiali. Sono reti plastiche che, potremmo dire, cambiano i pesi delle connessioni a seconda dell’interazione con l’esterno, esattamente come avviene nelle sinapsi naturali.

Questo processo supera di gran lunga la logica binaria (e immutabile) on/off del chip tradizionale. Le reti neurali di apprendimento artificiale dei chip neuromorfici come Loihi 2 sono composte da livelli di astrazione progressiva: ogni livello elabora i dati del precedente e li fornisce al successivo.

I chip neuromorfici sono utilissimi soprattutto per creare un’intelligenza artificiale sempre più raffinata. E sempre più simile, nella sua duttilità, a quella umana.

Loihi 2 chip intel

Loihi 2

La premessa è stata un po’ lunga ma indispensabile. E ora ci possiamo finalmente addentrarci in Loihi 2, il chip neuromorfico di ultimissima generazione lanciato da Intel.

L’annuncio è stato dato oltre tre anni dopo lo sviluppo del primo chip neuromorfico da parte dell’azienda con sede a Santa Clara, in California.

Assieme a Loihi 2, che si ispira al cervello umano, Intel ha annunciato anche la nascita del framework software open-source Lava, che permetterà ai ricercatori di sfruttare proprio la nuova generazione di chip.

Siamo infatti ancora in piena fase di ricerca per quanto riguarda Loihi 2, la cui data di commercializzazione non è ancora stata stabilita.

Come sarà Loihi 2

Indispensabili un po’ di dati tecnici. Loihi 2 sarà prodotto con Intel 4, grazie al quale le dimensioni sono state dimezzate (si è passati da 60 a 31 millimetri quadrati, e il numero dei transistor è salito a 2,3 miliardi). Da Intel hanno fatto sapere che tutti i circuiti sono stati riprogettati da zero, ma l’architettura di alto livello è rimasta la stessa.

Rispetto a Loihi 1, il chip (totalmente programmabile) è tra 2 e 10 più veloce. Anche il numero di neuroni è 8 volte maggiore rispetto a quelli di Loihi 1: si passa da 130 mila a 1 milione per chip.

Ogni chip ha 120 core neuronali e 128 milioni di sinapsi. Raddoppiano, da 3 a 6, i processori per core. Spiegano da Intel: “Questi processori sono programmati in codice C o Python ed eseguono molti compiti essenziali relativi alla codifica e decodifica dei dati attraverso il dominio neuromorfico, così come la gestione e le operazioni di pulizia. Il numero maggiore di core aiuta a impedire che queste attività convenzionali facciano da collo di bottiglia alle prestazioni complessive delle applicazioni, come occasionalmente si verificava a Loihi.”

Come sarà Lava

Intel ha anche creato una parte software all’altezza di Loihi 2, per poterne sfruttare al massimo le potenzialità. Ecco quindi il framework open source Lava, che sarà aperto, modulare ed estensibile.

Così lo descrive Intel: “Lava consentirà a ricercatori e sviluppatori di applicazioni di basarsi sui reciproci progressi e di convergere su un insieme comune di strumenti, metodi e librerie. Lava funziona senza problemi su architetture eterogenee, processori convenzionali e neuromorfici, consentendo l’esecuzione multipiattaforma e l’interoperabilità con una varietà di framework di intelligenza artificiale, neuromorfici e robotici.

Gli sviluppatori possono iniziare a creare applicazioni neuromorfiche senza aver accesso all’hardware neuromorfico specializzato e possono contribuire al codice di base di Lava e farne il porting su altre piattaforme.”

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Intel e il neuromorphing computing

Nel 2011 Intel ha acquisito una piccola startup, Fulcrum Microsystems, il cui staff stava già lavorando a qualcosa di diverso dagli algoritmi ancora oggi in uso.

Il team di Fulcrum Microsystems puntava ad applicare le logiche del cervello umano ai computer, e quindi una gestione asincrona dei processi.

Insomma: sono gli eventi a innescare l’attività del chip, che avviene in modo dinamico. Le architetture tradizionali elaborano invece un set di istruzioni predefinite.

Ecco la neuromorphic computing architecture, che vuole emulare il funzionamento del sistema neurale umano tramite i normali transistor.

Intel ci ha provato nel 2018 con Loihi 1, e ora ha annunciato il lancio del più sofisticato Loihi 2.

Dobbiamo solo attendere la sua commercializzazione, per vedere cosa sarà in grado di fare in concreto.

Claudio Bagnasco

Claudio Bagnasco è nato a Genova nel 1975 e dal 2013 vive a Tortolì. Ha scritto e pubblicato diversi libri, è co-fondatore e co-curatore del blog letterario Squadernauti. Prepara e corre maratone con grande passione e incrollabile lentezza. Ha raccolto parte delle sue scritture nel sito personale claudiobagnasco.com

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