Intel onthult neuromorfe processor "Loihi" en 49-qubit kwantumchip "Tangle Lake"

Intel verbetert neuromorfe en 49-qubit supergeleidende kwantumprocessor (codenaam Tangle Lake). Neuromorfe (codenaam Loihi) is een nieuwe computebenadering geïnspireerd op hoe de hersenen functioneren, wat machine learning effectiever zal maken. Intel's roadmap suggereert dat ze een 1.000-qubit systeem binnen 5-7 jaar kunnen bereiken.

Loihi – Processor die de hersenen naboots

Intel's CEO toonde het onderzoek dat het bedrijf heeft gedaan in neuromorfe computing – een nieuwe computebenadering geïnspireerd op hoe de hersenen functioneren. Om kunstmatige intelligentie en machine learning efficiënter te maken, mergeert Loihi training en inferentie op een enkele processor.

Net als dieren/menselijke hersenen, verbindt Loihi neuronen om samen te komen en verandert de connectiviteit tussen neuronen. Wat Loihi je geeft is de capaciteit om een netwerk te ontwikkelen, data in te voeren en dan zal het het netwerk veranderen als je doorgaat en leert, en het zal je vertellen wat het resultaat is – online, aan de rand, met laag stroomverbruik.

Kenmerken

• Volledig asynchroon neuromorfe mesh ondersteunt verschillende hiërarchische, sparse en recurrente neurale netwerktopologieën, waar elke neuron kan communiceren met duizenden andere neuronen.
• Elke kern heeft een leerengine die geprogrammeerd kan worden om netwerkparameters dynamisch aan te passen, ondersteunend reinforcement, gesuperviseerde en ongesuperviseerde leerbenaderingen.
• Totaal 130.000 neuronen en 130 miljoen synapsen geproduceerd op 14 nanometer proces-technologie.
• Ontwikkeling en testen van talloze algoritmes met hoge efficiëntie voor problemen, zoals constraint satisfaction, dynamisch patroonleren, padplanning, woordenboekleren, sparse coding en meer.

De processor kan overal gebruikt worden waar real-world informatie behandeld moet worden in steeds groeiende realtime-omgevingen. Bijvoorbeeld, het zal capabel zijn om slimme beveiligingscamera's, augmented/mixed reality apparaten en autonome voertuigen die in realtime communiceren, mogelijk te maken.

Op dit moment heeft Intel een volledig functionerende neuromorfe onderzoeksprocessor en ze streven ernaar om het prototype te delen met toonaangevende onderzoeksinstellingen (terwijl ze het toepassen op complexere problemen en datastructuren) tegen het einde van het 2e kwartaal van 2018.

Tangle Lake – Supergeleidende Kwantum Test Chip

In oktober 2017 leverde Intel een 17-qubit supergeleidende chip met geavanceerde packaging, en nu, slechts 3 maanden later, hebben ze een 49-qubit kwantumtestchip onthuld die de indrukwekkende vooruitgang vertegenwoordigt richting hun doel van het ontwikkelen van een volledig functioneel rekensysteem – van controle-elektronica tot algoritmes.

Het zal waarschijnlijk een miljoen of meer qubits vereisen om commerciële relevantie te bereiken. Kwantumcomputing zal problemen oplossen die vandaag de dag de krachtigste supercomputers maanden kosten om op te lossen, zoals financiële modellering, geneesmiddelontwikkeling en klimaatvoorspelling.

De qubits-architectuur omvat lussen van supergeleidend metaal, die extreem lage temperaturen van bijna 20 milliKelvin vereisen om te functioneren.

In de afgelopen paar jaar is de race om kwantumcomputers te bouwen onder tech-giganten tamelijk interessant geworden. In november 2017 stelden IBM-wetenschappers dat ze een 50-qubit kwantumchip-prototype hadden ontwikkeld. In hetzelfde jaar sprak Google over zijn doelen om een 49-qubit supergeleidende kwantumchip te bouwen. Maar het is nog een lange weg voordat ze een full-scale kwantummachine ontwikkelen. Intel's roadmap suggereert dat ze een 1.000-qubit systeem binnen 5-7 jaar kunnen bereiken.

Intel investeert ook groot in het onderzoeken van spin-qubits in silicium. Omdat ze veel kleiner zijn dan supergeleidende qubits, zouden ze een schaalvoordeel kunnen hebben. Basis, lijken spin-qubits op een enkele elektron-transistor – vergelijkbaar met traditionele transistoren — die geproduceerd kunnen worden met vergelijkbare technieken. Tot nu toe heeft Intel een spin-qubit fabricatie-flow ontwikkeld op 300 millimeter proces-technologie.

Zowel neuromorfe als kwantumcomputing gaan geen general-purpose computers vervangen, maar ze zijn bedoeld om het te verbeteren.