7月16日消息，Intel实验室昨天公布了他们最新的研究成果：一个由64到768块Loihi芯片组成的仿人类神经元的系统，可以模拟800万到1亿个人类神经细胞，拥有最多83亿个“神经突触”。Intel将藉由模拟人脑运算方式解决更多难解问题，其中包含大规模物联网数据应用、自动驾驶运作平台，以及包含联网家庭或各类网路安全攻击分析，并计画今年底之后让Loihi 处理器建构类神经元数量可超过1亿组，借此更贴近人脑神经元分布模式。
Pohoiki Beach阵列，图片来自于Intel官方
Loihi芯片是一枚研究性质的专用计算芯片，它模仿了生物的神经元，可以通过一种叫做尖峰神经网络的互联技术与其他Loihi芯片相联结组成阵列。这款芯片由14nm制程制造，在每块芯片上面集成了128个类神经元的处理核心，每一个核心都可以看成是一个神经元，拥有两个“突触”并且内建自学习引擎。这已经是Intel的第五代仿神经处理器了，它的主用途在于研究人工智能。
先前推出首款具备自我学习能力的运算处理器Loihi之后，Intel稍早宣布推出代号Pohoiki Beach的全新设计版本，其中藉由串接64组Loihi处理器，构成800万组类神经元模仿人脑运作模式，相比一般CPU提升1000倍运算效能，并且在运算效率表现提升1万倍，将可应用在模拟大脑神经元运作的稀疏编码(sparse coding)、图像搜寻，以及各类条件限制运算应用。
Intel计画与超过60个产业合作伙伴携手导入新款Loihi处理器应用，并且藉由模拟人脑运算方式解决更多难解问题，其中包含大规模物联网数据应用、自动驾驶运作平台，以及包含联网家庭或各类网路安全攻击分析等。
而藉由持续推动Loihi处理器应用，Intel也预期将能进一步推动模拟人脑运作模式的人工智慧技术发展，同时也计画在今年底之后让Loihi处理器建构类神经元数量可超过1亿组，借此更贴近人脑神经元分布模式。
Loihi芯片背影
此次Intel展示的这块名为Pohoiki Beach的系统可以有效地提升主攻自动驾驶领域的研究者的效率，这块由64枚Loihi芯片组成的类神经网络在平常的信息处理上可以提供1000倍于普通CPU的速度，而对于针对性的应用，比如稀疏编码、图像搜索以及条件约束问题方面，这块芯片能够提供的速度甚至能够超过普通CPU一万倍。在Pohoiki Beach的支持下，人工智能研究将继续加速。而显然Intel并不满足于此，他们还准备了一个由768片Loihi芯片组成的大型阵列，名为Pohoiki Springs，可以模拟一亿个神经元以及拥有超过83亿个“神经突触”，接近小型哺乳动物的水平，将在今年晚些时候问世。
Pohoiki Beach实物
Intel也日益注意到了专用性计算芯片的未来，在手机SoC行业中，几乎所有参与者都已经在旗下的旗舰级甚至是中端级别的芯片中加入了所谓的AI加速单元——这就是一种典型的专用计算电路，而Intel作为半导体行业领军企业，自然也不会错过这个风口以及未来发展趋势，早在几年前便开始了它的人工智能加速芯片的研究。近年来除了推出独立的加速芯片外，它还准备将相关的加速电路直接引入桌面/移动处理器中，准备战未来。
封装不仅仅是芯片制造中的最后一个步，作为处理器和主板之间的物理接口，封装为芯片的电信号和电源提供了一个着陆区。随着电子行业正在迈向以数据为中心的时代，封装正在成为产品创新的催化剂。先进的封装技术能够集成多种制程工艺的计算引擎，实现类似于单晶片的性能，但其平台范围远远超过单晶片集成的晶片尺寸限制。这些技术将大大提高产品级性能和功效，缩小面积，同时对系统架构进行全面改造。
在本周于旧金山举办的SEMICON West大会上，英特尔推出了系列全新基础工具，为芯片产品架构开启新维度。包括：Co-EMIB，将EMIB和Foveros技术相结合的创新应用，以及全方位互连（ODI, Omni-Directional Interconnect）技术和MDIO全新裸片间接口技术。
英特尔期望利用先进技术将芯片和小芯片封装在一起，达到单晶片系统级芯片的性能。异构集成技术使得能够在新的多元化模块中将各种IP和制程技术与不同的内存和I/O单元混搭起来。英特尔的垂直集成结构，使得能够对架构、制程和封装同时进行优化。
其中，EMIB（嵌入式多芯片互连桥接）2D封装和 Foveros 3D封装技术利用高密度的互连技术，实现高带宽、低功耗，并实现相当有竞争力的I/O密度。而Co-EMIB技术能将更高的计算性能和能力连接起来。Co-EMIB能够让两个或多个Foveros元件互连，基本达到单晶片性能。设计师们还能够以非常高的带宽和非常低的功耗连接模拟器、内存和其他模块。
同时，ODI全新全方位互连技术（ODI）为封装中小芯片之间的全方位互连通信提供了更大的灵活性。顶部芯片可以像EMIB技术下一样与其他小芯片进行水平通信，同时还可以像Foveros技术下一样，通过硅通孔（TSV）与下面的底部裸片进行垂直通信。ODI利用大的垂直通孔直接从封装基板向顶部裸片供电，这种大通孔比传统的硅通孔大得多，其电阻更低，因而可提供更稳定的电力传输，同时通过堆叠实现更高带宽和更低时延。
同时，这种方法减少了基底晶片中所需的硅通孔数量，为有源晶体管释放了更多的面积，并优化了裸片的尺寸。此外，MDIO全新裸片间接口技术，基于其高级接口总线（AIB）物理层互连技术，英特尔发布了一项名为MDIO的。MDIO技术支持对小芯片IP模块库的模块化系统设计，能够提供更高能效，实现AIB技术两倍以上的响应速度和带宽密度。
这些新技术共同扩充了英特尔的工具箱，将与英特尔的制程技术相结合，成为芯片架构师的创意调色板，让他们能够自由设计出创新产品。
