Loihi 2: Intels erster 7-Nanometer-Chip bildet 1 Million Neuronen nach

Intel hat sein zweites neuromorphes System vorgestellt, den Loihi 2 (Lo-i-hi ausgesprochen). Der Prozessor bildet Neuronen nach, um ähnlich wie ein (sehr kleines) tierisches Gehirn zu funktionieren. Mit dem Loihi 2 wechselt der Hersteller von eigener 14-Nanometer-Technik auf den Intel-4-Prozess, früher als 7 nm vermarktet. Befand sich der erste Loihi mit 130.000 Neuronen noch auf dem Niveau einer Taufliege, kommt der Nachfolger mit gut einer Million Neuronen auf das Niveau einer Kakerlake oder Honigbiene – die Synapsen einmal außen vor gelassen.

Neuromorphe Systeme sollen die Denkprozesse im Gehirn genauer nachbilden als neuronale Netze. Sie sind stärker vernetzt und nicht in Schichten strukturiert. Zudem folgen sie keinem Prozessortakt. Stattdessen agieren die einzelnen neuronalen Rechenwerke lediglich, wenn sie über die Synapsen Impulse von anderen Neuronen erhalten.

Im Falle von Loihi 2 soll das effizienter funktionieren, als es die Leistungsangaben vermuten lassen. Intel schreibt in der Mitteilung, dass die Ausführung neuronaler Netze auf dem Prozessor 60-mal weniger Rechenleistung benötigt als beim Vorgänger, ohne an Genauigkeit zu verlieren. Insbesondere die Datenübertragung soll dabei helfen.

Bild 1 von 3

Testlauf für Intel 4

Der Loihi 2 ist mit 31 mm² kleiner als eine Fingerkuppe und damit geradezu winzig. Der Prozessor eignet sich so als Testballon für eine frühe Version der Intel-4-Fertigung, da bei kleinen Halbleiterbauelementen weniger kritische Fehler auftreten. In ihm sitzen rund 2,3 Milliarden Transistoren.

Intern ist das neuromorphe System skalierbar aufgebaut: Ein sogenannter Neuromorphic Core enthält 8192 Neuronen mit 128 KByte Speicher, die sich über ein eigenes Framework asynchron programmieren lassen. Ein Mesh-Interconnect verbindet 8 × 16 dieser Neuromorphic Cores, gepaart mit acht kleinen CPU-Kernchen primär zur Datenverwaltung. Theoretisch könnte Intel noch weitere Cores anfügen.

Der Loihi 2 ist so aufgebaut, dass sich das Design als Neural Processing Unit (NPU) künftig auch an ausgewachsenen x86-Prozessoren anflanschen ließe, um KI-Berechnungen zu übernehmen. Das ist allerdings noch Zukunftsmusik. Zum Start gibt es eine PCI-Express-Steckkarte mit einem einzelnen neuromorphen Prozessor. Stapelbare Platinen (Kapoho Point) mit acht solcher Loihi 2 folgen.

(mma)