Intel a annoncé le 02 octobre de l’année dernière un partenariat avec Sandia National. « Aujourd'hui, Intel Federal LLC annonce un accord de trois ans avec Sandia pour l’exploration de l'informatique neuromorphique dans le but de résoudre les problèmes de calcul à grande échelle », a déclaré Intel sur son site officiel. Les développeurs peuvent commencer à créer des applications neuromorphes sans avoir accès à du matériel neuromorphe spécialisé et peuvent contribuer à la base de code de Lava, notamment en la portant sur d'autres plateformes. Les puces neuromorphiques Loihi d'Intel imitent le fonctionnement du cerveau. Comment Intel va tirer profit de ce silicium expérimental ?Sandia lancera ses recherches en utilisant un système Loihi de 50 millions de neurones qui a été livré à ses installations d'Albuquerque, au Nouveau-Mexique. Ce travail avec Loihi jettera les bases de la phase ultérieure de la collaboration, qui devrait inclure la poursuite de la recherche neuromorphique à grande échelle sur l'architecture neuromorphique de prochaine génération d'Intel et la livraison du plus grand système de recherche neuromorphique d'Intel à ce jour, qui pourrait dépasser plus d'un milliard de neurones en capacité de calcul.
Lors d'une récente table ronde avec des journalistes, Rich Uhlig, responsable d'Intel Labs, a proposé l'intégration de Loihi dans un processeur pour PC afin d'effectuer des tâches d'intelligence artificielle à faible consommation d'énergie et l'offre potentielle de ses puces neuromorphiques en tant que service en cloud, bien que Uhlig ait précisé qu'il ne s'agissait pas de plans de produits réels, mais simplement d'une projection de ce qui pourrait théoriquement se produire à l'avenir.
« Pour l'instant, avec Loihi, nous sommes à un point où nous pensons être sur quelque chose, mais nous n'avons pas encore de plans de produits. Nous sommes en quelque sorte au début de ce processus de travail », a-t-il déclaré le mois dernier.
Les processeurs Loihi d'Intel possèdent des composants électroniques qui se comportent comme des neurones. En esptembre, Intel a présenté Loihi 2, sa puce de recherche neuromorphique de deuxième génération, et Lava, un cadre logiciel open-source pour le développement d'applications neuro-inspirées. Leur introduction témoigne des progrès continus d'Intel dans l'avancement de la technologie neuromorphique.
« Loihi 2 et Lava sont le fruit de plusieurs années de recherche collaborative sur Loihi. Notre puce de deuxième génération améliore considérablement la vitesse, la programmabilité et la capacité du traitement neuromorphique, ce qui élargit ses utilisations dans les applications informatiques intelligentes soumises à des contraintes de puissance et de latence. Nous ouvrons Lava pour répondre aux besoins de convergence logicielle, d'évaluation comparative et de collaboration multiplateforme dans ce domaine, et pour accélérer notre progression vers la viabilité commerciale », avait indiqué Mike Davies.
La cellule réceptrice intègre diverses informations, si des neurones lui signalent qu'elle doit se taire, si elle était active dans le passé, etc. Une fois qu'un seuil est franchi, il déclenche un pic dans ses propres axones et peut déclencher l'activité d'autres cellules. En général, cela se traduit par des pics d'activité sporadiques, espacés de façon aléatoire, lorsque le neurone ne reçoit pas beaucoup de signaux. En revanche, dès qu'il commence à recevoir des signaux, il passe à l'état actif et déclenche une série de pics en succession rapide.
L'une des façons de comprendre comment le processus code et manipule les informations a été de recourir à ce que l'on appelle la neurobiologie théorique (ou neurobiologie computationnelle). Il s'agissait de tenter de construire des modèles mathématiques reflétant le comportement des systèmes nerveux et des neurones dans l'espoir d'identifier certains principes sous-jacents. Les réseaux neuronaux, qui se concentrent sur les principes d'organisation du système nerveux, sont l'un des efforts issus de ce domaine.
Les réseaux de neurones à impulsions, qui tentent de se construire à partir du comportement des neurones individuels, en sont un autre. Les réseaux de neurones à impulsions peuvent être mis en œuvre dans des logiciels sur des processeurs traditionnels. Mais il est également possible de les mettre en œuvre par le biais du matériel, comme le fait Intel avec Loihi. Le résultat serait un processeur très différent de tout ce qui existe en ce moment.
L'informatique neuromorphique, qui s'inspire des neurosciences pour créer des puces dont le fonctionnement s'apparente davantage à celui du cerveau biologique, aspire à améliorer de plusieurs ordres de grandeur l'efficacité énergétique, la vitesse de calcul et l'efficacité de l'apprentissage dans toute une série d'applications de pointe : vision, reconnaissance vocale et gestuelle, recherche, robotique et problèmes d'optimisation sous contraintes.
Les neuropuces Loihi d'Intel sont en cours de développement depuis plusieurs années sous l'égide d'Intel Labs, qui est isolé des pressions commerciales au sein du géant des semi-conducteurs afin de pouvoir mener des recherches avancées sur « tous les circuits », comme le dit Uhlig. Cela va de la microarchitecture et de l'architecture système aux logiciels systèmes et aux compilateurs. Si le budget d'Intel Labs est protégé, l'objectif est de créer des technologies qui se transformeront un jour en produits. Le groupe a produit de nombreuses technologies commerciales par le passé, notamment Thunderbolt, la virtualisation assistée par matériel et Intel Software Guard Extensions.
Depuis qu'Intel a révélé ses puces Loihi en 2017, la société les a présentées comme une nouvelle façon de traiter les tâches d'IA plus rapidement en utilisant beaucoup moins d'énergie. Cela est rendu possible par le fait que les structures en forme d'épingle des neuropuces, qui sont censées reproduire les neurones d'un cerveau, ne consomment de l'électricité que lorsqu'elles apportent des données. En revanche, les processeurs traditionnels consomment de l'énergie, que tous les circuits traitent ou non des informations.
Cette percée dans le domaine de l'informatique économe en énergie permet à Loihi, par exemple, de traiter des recherches de similarité d'images 24 fois plus rapidement qu'un processeur central en utilisant seulement 30 fois moins d'énergie. La neuropuce peut également résoudre des problèmes d'optimisation complexes comme les puzzles Sudoku ou la programmation des trains 44 fois plus vite qu'un CPU en utilisant 2 800 fois moins d'énergie, un autre exemple offert par Intel.
Récemment, des chercheurs des laboratoires nationaux Sandia aux États-Unis ont découvert que Loihi était également adapté aux applications de calcul à haute performance, comme le suivi des mouvements des marchés financiers, la propagation des maladies au sein d'une population et les flux de données dans les réseaux sociaux. Ces cas d'utilisation représentent des choses qui pourraient éventuellement générer des revenus pour Intel, mais lorsqu'on a demandé à Uhlig comment Loihi pourrait se matérialiser en tant que produit réel, il a cité les exemples du PC et du cloud.
Pour l'exemple du PC, Uhlig a déclaré qu'Intel pourrait utiliser sa technologie de puce neuromorphique comme bloc de construction pour le silicium dans un système client nous pensons aux CPU dans ce cas. L'objectif serait d'exécuter des tâches d'IA courantes comme la reconnaissance vocale ou la reconnaissance des gestes.
Si l'utilisation de la technologie neuromorphique dans un processeur est une nouveauté, il existe un précédent d'intégration par Intel de technologies d'accélération spécialisées dans ses processeurs. L'un des exemples les plus marquants pour les PC est l'accélérateur neuronal gaussien qui a été introduit dans les processeurs Core de 10e génération d'Intel pour gérer des tâches à faible consommation comme la traduction en temps réel.
En ce qui concerne l'offre de neuropuces en tant que service cloud, Uhlig a déclaré qu'Intel Labs est désormais mieux placé sur le plan organisationnel pour proposer de tels produits à l'avenir. En effet, l'année dernière, Intel Labs a été placé sous la tutelle du Software and Advanced Technology Group, dirigé par Greg Lavender, directeur technique d'Intel. La nouvelle structure organisationnelle est un avantage pour Intel, a déclaré Uhlig, « parce que nous sommes en mesure de prendre notre innovation, en particulier les choses qui sont orientées vers le logiciel, et de les mettre à l'échelle par le biais de l'organisation de Greg », qui a pour charte d'identifier de nouvelles opportunités de revenus logiciels.
Pour ce qui est de la façon dont le développement de Loihi pourrait profiter à l'entreprise, Uhlig a déclaré que le fabricant de puces pourrait s'inspirer de la méthodologie de conception utilisée pour les neuropuces, appelée conception asynchrone, et l'appliquer à la fabrication d'autres puces. « Ce que nous pouvons faire, c'est prendre cette méthodologie de conception asynchrone et la déployer dans d'autres parties des produits Intel et obtenir une efficacité supplémentaire », a-t-il déclaré.
Les applications dont Intel et ses partenaires ont fait la démonstration à ce jour comprennent des bras robotiques, des peaux neuromorphiques et la détection olfactive. La puce de recherche intègre les enseignements tirés de trois années d'utilisation de la puce de recherche de première génération et tire parti des progrès réalisés dans la technologie des processus et les méthodes de conception asynchrones d'Intel.
- les avancées de Loihi 2 permettent à l'architecture de prendre en charge de nouvelles classes d'algorithmes et d'applications neuro-inspirés, tout en offrant un traitement jusqu'à 10 fois plus rapide, une densité de ressources jusqu'à 15 fois supérieure avec jusqu'à 1 million de neurones par puce, et une meilleure efficacité énergétique. Bénéficiant d'une étroite collaboration avec le groupe de développement technologique d'Intel, Loihi 2 a été fabriqué avec une version de pré-production du processus Intel 4, ce qui souligne la santé et les progrès d'Intel 4. L'utilisation de la lithographie à ultraviolets extrêmes (EUV) dans le procédé Intel 4 a simplifié les règles de conception de la disposition par rapport aux technologies de procédé antérieures. Cela a permis de développer rapidement Loihi 2 ;
- le framework logiciel Lava répond au besoin d'un cadre logiciel commun dans la communauté de recherche neuromorphique. En tant que framework ouvert, modulaire et extensible, Lava permettra aux chercheurs et aux développeurs d'applications de s'appuyer sur les progrès de chacun et de converger vers un ensemble commun d'outils, de méthodes et de bibliothèques. Lava fonctionne de manière transparente sur des architectures hétérogènes, qu'il s'agisse de processeurs conventionnels ou neuromorphes, ce qui permet une exécution multiplateforme et une interopérabilité avec divers cadres d'intelligence artificielle, neuromorphes et robotiques. Les développeurs peuvent commencer à créer des applications neuromorphes sans avoir accès à du matériel neuromorphe spécialisé et peuvent contribuer à la base de code de Lava, notamment en la portant sur d'autres plateformes.
Source : Intel
Et vous ?
Quel commentaire faites vous des processeurs neuromorphique d'Intel ? Êtes-vous pour ou contre ces types d'investissements et d'explorations ? Pourquoi ?Voir aussi :
Intel lance son processeur neuromorphique de nouvelle génération, qui imite le fonctionnement des neurones Intel va fabriquer des puces pour Qualcomm et veut rattraper ses rivaux d'ici 2025, grâce à de nouvelles architectures, notamment au nœud de processus "Intel 20A" Intel se lance dans la bataille des GPU pour PC de jeu avec Arc, sa nouvelle marque de GPU pour jeux Samsung détrône Intel pour devenir le premier fabricant de semiconducteurs, en termes de chiffre d'affaires au deuxième trimestre