3 月 24 日消息，據(jù)歐洲媒體 eeNews Europe 3 月 22 日?qǐng)?bào)道，法國研究人員受昆蟲啟發(fā)，正在開發(fā)一種混合處理架構(gòu)的 AI 芯片，耗資 300 萬歐元（約合 2103.72 萬人民幣）。
該項(xiàng)目由法國研究機(jī)構(gòu) CEA-Leti 的頂尖科學(xué)家和 Edge AI（邊緣人工智能）項(xiàng)目協(xié)調(diào)員 Elisa Vianello 領(lǐng)導(dǎo)，模仿蟋蟀的感知和神經(jīng)系統(tǒng)集成不同的存儲(chǔ)技術(shù)，以降低能耗、提升速率，并應(yīng)用于消費(fèi)機(jī)器人、植入式醫(yī)療診斷微芯片以及可穿戴電子設(shè)備。
一、模仿蟋蟀，構(gòu)建新納米系統(tǒng)
AI 處理器以及存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳輸，很難突破功率和能耗方面的瓶頸。英國 AI 芯片獨(dú)角獸 Graphcore 和美國芯片創(chuàng)企 Cerebras 均有存內(nèi)計(jì)算和高度集成的 AI 處理器，它們已經(jīng)解決了這種數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芎暮退俾蕟栴}。但這種方法需要采用存內(nèi)計(jì)算和高度集成的 AI 處理器，還需要高密度、高分辨率、具有無限耐用性的非易失性存儲(chǔ)器。
Elisa Vianello 稱，蟋蟀能夠根據(jù)遲緩的、不精確的、不可靠的神經(jīng)元以及突觸做出準(zhǔn)確的決定，以躲避捕食者。Elisa Vianello 還說道，CEA-Leti 的研究人員發(fā)現(xiàn)蟋蟀的感覺和神經(jīng)系統(tǒng)中存在多種類似存儲(chǔ)的功能，通過結(jié)合這些不同的功能，蟋蟀的內(nèi)部系統(tǒng)表現(xiàn)了驚人的性能和能源效率。
CEA-Leti 的項(xiàng)目從蟋蟀中汲取靈感，放寬了內(nèi)存芯片存儲(chǔ)密度以及可靠性方面的硬件要求，將結(jié)合基于貝葉斯推理的混合引擎（Bayesian Inference engine）和局部脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊（local spiking neural network module），進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理。
Vianello 團(tuán)隊(duì)的 AI 芯片將使用其科學(xué)家們開發(fā)的確定性、概率性、易失性和非易失性存儲(chǔ)器。同時(shí)，該項(xiàng)目構(gòu)建了科學(xué)家們需要的新納米系統(tǒng)，以便科學(xué)家們學(xué)習(xí)有限的、偏離期望值的數(shù)據(jù)（噪聲數(shù)據(jù)）。
二、構(gòu)建混合突觸，集成不同的存儲(chǔ)技術(shù)
CEA-Leti 團(tuán)隊(duì)旨在制造出物理納米級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。該團(tuán)隊(duì)希望把昆蟲生物學(xué)原理轉(zhuǎn)化為物理原理，從而學(xué)習(xí)有限的噪聲數(shù)據(jù)，比如攝像機(jī)、雷達(dá)傳感器、心電圖（ECG）、肌電圖（EMG）、生物阻抗流中的不同傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量的數(shù)據(jù)，以及可能通過腦電圖傳感器（EEG）和神經(jīng)探測(cè)器測(cè)量的大腦信號(hào)。
但是，目前還不存在理想的存儲(chǔ)。Vianello 說道，他們項(xiàng)目的目的是構(gòu)建一個(gè)混合突觸，共同集成不同的存儲(chǔ)技術(shù)。
CEA-Leti 的副主任兼首席技術(shù)官 Jean-René Lequepeys 稱，Vianello 的工作為更節(jié)能的嵌入式智能網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)開辟了新的研究視角。這是一項(xiàng)真正的技術(shù)和應(yīng)用突破，從生活中汲取靈感，而且將新一代非易失性存儲(chǔ)器結(jié)合了微電子的最新發(fā)展。Jean-René Lequepeys 還說道，這項(xiàng)研究工作完全符合研究所的優(yōu)先事項(xiàng)，而且很有可能是全球首發(fā)，同時(shí)很可能帶來巨大的商業(yè)機(jī)會(huì)。
以模仿蟋蟀的感知和神經(jīng)系統(tǒng)集成不同的存儲(chǔ)技術(shù)為例，CEA-Leti 研究的其他項(xiàng)目將昆蟲視覺作為激發(fā)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片的靈感。
結(jié)語：“昆蟲”靈感正啟發(fā)混合 AI 芯片
由于蟋蟀的感覺和神經(jīng)系統(tǒng)有多種類似存儲(chǔ)的功能，其反應(yīng)十分敏捷。將昆蟲的生物學(xué)原理應(yīng)用在 AI 芯片設(shè)計(jì)當(dāng)中，或能放寬存儲(chǔ)密度以及可靠性方面的硬件要求。
在 AI 芯片開發(fā)中，科學(xué)家們模仿、應(yīng)用昆蟲的其他生物學(xué)特性，可能會(huì)有新的技術(shù)突破。
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