Intel apresenta maior computador neuromrfico inspirado no crebro

Informtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 18/04/2024

Computador neuromrfico

A Intel usou seu processador neuromrfico Loihi 2 para construir o maior computador usando uma arquitetura que imita o crebro construdo at agora.

O sistema, batizado de Hala Point, formado por 1.152 processadores Loihi 2 montados em seis racks padro usados em gabinetes de servidores, o que equivale a um volume equivalente ao de um forno de micro-ondas. So 1,15 bilho de neurnios artificiais, capazes de executar 380 trilhes de operaes sinpticas por segundo.

Embora uma comparao direta com um computador eletrnico tradicional seja complicada, a Intel afirma que o Hala Point consome 100 vezes menos energia do que um sistema tradicional ao rodar problemas de otimizao combinatria. A maior eficincia energtica sempre foi um dos principais argumentos para o desenvolvimento de arquiteturas baseadas em componentes que imitam os neurnios e as sinapses, como os memoristores.

“O Hala Point o primeiro sistema neuromrfico em grande escala a demonstrar eficincias computacionais de ltima gerao em cargas de trabalho de inteligncia artificial convencionais. A caracterizao mostra que ele pode suportar at 20 quatrilhes de operaes por segundo, ou 20 petaops, com uma eficincia superior a 15 trilhes de operaes de 8 bits por segundo por watt (TOPS/W) ao executar redes neurais profundas convencionais,” anunciou a Intel.

O computador neuromrfico baseado em processadores Loihi 2, mas tambm possui milhares de processadores x86.
[Imagem: Intel]

Promessas e dificuldades

O primeiro prottipo do computador neuromrfico Hala Point ficar instalado no Laboratrio Nacional Sandia, nos EUA, cuja equipe planeja us-lo justamente para desenvolver uma nova cincia da computao baseada no crebro.

A principal diferena em termos de arquitetura que a computao neuromrfica uma implementao de computao na memria, ou seja, os dados no precisam trafegar entre a memria e o processador – assim como no crebro, computao e memria ocorrem nos mesmos “componentes”.

Parece simples, mas quando se trata do uso prtico, especificamente de como programar os computadores, existem quase tantas diferenas entre um computador comum e um computador neuromrfico quanto as que existem entre um computador comum e um computador quntico. Assim, se no sabemos ainda como programar os computadores qunticos, precisamos igualmente teorizar e implementar linguagens de programao neuromrfica, o que inclui os compiladores, que traduzem os comandos das linguagens de programao em instrues que os componentes neuromrficos entendem.

Por exemplo, os nmeros de desempenho anunciados pela Intel, que foram alcanados pelo Hala Point, so comparveis ao que se obtm com arquiteturas construdas com unidades de processamento grfico (GPUs) e unidades centrais de processamento (CPUs). Contudo, a comparao complicada porque os programas de treinamento de IA atuais no rodam diretamente em um hardware neuromrfico.

Assim, o anncio da empresa de que os “recursos exclusivos do Hala Point podero permitir o futuro aprendizado contnuo em tempo real para aplicaes de IA, como soluo de problemas cientficos e de engenharia […], grandes modelos de linguagem (LLMs) e agentes de IA” deve ser visto com cautela, pelo menos a curto prazo.

A comparao com os computadores eletrnicos ainda motivo de controvrsia entre os especialistas.
[Imagem: Intel]

Trilhando o caminho

Os processadores neuromrficos Loihi 2, que formam a base do Hala Point, usam princpios de computao como as redes neurais de picos (SNNs) assncronas e baseadas em eventos, memria e computao integradas e conexes esparsas e em constante mudana. Os neurnios artificiais que compem o processador se comunicam diretamente entre si, em vez de se comunicarem atravs da memria, o que uma das principais razes para a reduo no consumo geral de energia.

Alm dos 1.1152 processadores neuromrficos, o sistema Hala Point tambm inclui 2.300 processadores eletrnicos comuns, para conexo com o mundo exterior e para rodar programas comparativos. O consumo geral de energia do sistema alcanou um mximo de 2.300 watts durante os primeiros testes, fornecendo um total de 16 petabytes por segundo (PB/s) de largura de banda de memria, 3,5 PB/s de largura de banda de comunicao entre ncleos e 5 terabytes por segundo (TB/s) de largura de banda de comunicao entre chips.

“Juntamente com um ecossistema de mais de 200 membros da Comunidade de Pesquisa Neuromrfica Intel (INRC), incluindo importantes grupos acadmicos, laboratrios governamentais, instituies de pesquisa e empresas em todo o mundo, a Intel est trabalhando para ampliar os limites da IA inspirada no crebro e fazer progredir esta tecnologia, partindo de prottipos de pesquisa rumo a produtos comerciais lderes do setor nos prximos anos,” finalizou a empresa.

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