IBM“蓝色巨人”芯片发布 未来计算机将基于人脑原理实现


时间:2013-08-13 来源:物联中国 作者:物联中国 点击:

  

“蓝色巨人”IBM在8月初发布了一款全新的计算机芯片,该芯片与人脑的结构十分相似。人脑是由神经元、突触等构成的,其运作可以很好得支持并行、联想和类比等功能。这款全新的芯片被称作认知计算机芯片。早在2011年,IBM就在该项目中取得成果,而这一次的进展是,他们针对这一款芯片开发出了新的软件系统和编程模型,增强了认知计算机芯片的可塑性。

摩尔定律的尽头

摩尔定律是已经通知芯片界近半个世纪的定律,它的大致内容是,每过18个月,最新的芯片上的晶体管密度都会翻一倍,性能也会提升一倍。这个定律由英特尔创始人之一戈登摩尔发现,直到今天依然成立。不过近几年硅晶体管已经接近原子等级,硬件容量方面似乎快要达到极限。尽管碳纳米管的出现缓解了这个问题,但是随着改革芯片而直线上升的高成本也让人们不禁反思,芯片的集成程度总会趋向于一个最大值。

单从集成程度上看这个新的认知计算机芯片没有什么突破,不过集成程度的限制意味着芯片的计算能力也会随之达到极限。

智能化的瓶颈

目前的计算机智能化,都是通过软件来实现的,硬件方面毫无“智商”可言。内存和处理器分开使得现代计算机只善于解决数学问题和进行串行处理,但是在超复杂的问题上无计可施,因为编程也非常复杂。针对这个问题,行业也演化出多核处理器、云计算等方向,不过这样并没有提高单个芯片的智力。

硬件结构决定了计算机的天赋,而目前的芯片甚至连人类婴儿的智力水平都没有。如果需要开发出更加智能的芯片硬件,那么就需要模仿人脑的硬件架构和组成。IBM的认知计算机芯片结合了神经元的信息处理、突触的信息记录和轴突的信息传递,在工作原理方面几乎和人脑相同,因此它也更加善于处理复杂问题,同时也拥有很强的学习能力。

低功耗和高效率

目前的计算机芯片还有一个大问题是效率低。芯片在工作时,大部分的电能都被用做发热,一个不带散热器的计算机,其CPU产生的热量可以在短时间内轻松将自己融化。目前的智能化设备,也因为芯片复杂耗能太高,导致续航能力极差,不管如何改善工艺,高温和漏电都是难以避免的问题。

而人脑的工作效率极高。人脑在正常工作时几乎不会有热损耗(“脑子发热”其实是指心理状态,和大脑工作时神经元所发出的热量无关),基于这一原理所制的芯片,也继承了高效率的特点。

在不久的将来,认知计算机芯片一定会带来IT届翻天覆地的变化。


----------------------------------------------------------------------------