Loihi 2 ist Intels erster Chip im neuen 7 nm-Fertigungsverfahren. Er soll das neuromorphe Computing und insbesondere Künstliche Intelligenz voranbringen.
Zahlreiche Unternehmen wollen von biologischen Gehirnen inspirierte Chip-Architekturen entwickeln, die gerade bei KI Vorteile bieten. Solche neuromorphischen Computer sollen langfristig viele Rechenaufgaben deutlich schneller und energieeffizienter übernehmen können als gängige Systeme mit CPUs, GPUs oder TPUs.
Neben groß angelegten Forschungsprojekten wie SpiNNaker 2, einem neuromorphen Supercomputer, der im Rahmen des Human Brain Projects von der TU Dresden und der University of Manchester entwickelt wird, arbeiten auch Konzerne wie IBM, Hewlett-Packard oder eben Intel an entsprechender Technologie.
Loihi 2 ist bis zu zehnmal schneller als der Vorgänger-Chip
2017 stellte Intel seinen ersten neuromorphen Chip Loihi vor, der insgesamt 130.000 Neuronen simuliert. Fünf Jahre später zeigt Intel nun den Nachfolger Loihi 2: Die neue Chip-Generation soll je nach Anwendung bis zu zehnmal schneller als der Vorgänger sein und knapp eine Million Neuronen simulieren. Loihi 2 ist 31 mm² klein und umfasst 2,3 Milliarden Transistoren.
Laut Intel ist der neue Chip energieeffizienter als das Vorgängermodell und unterstützt Standard-Ein- und Ausgaben wie Ethernet. Der Vorgänger-Chip bot nur proprietäre Anschlüsse. Durch die Standardisierung sollen Platinen mit mehreren Chips möglich sein, etwa das demnächst erscheinende Kapoho Point System, das auf acht neuromorphe Chips setzt.
Loihi ermöglicht programmierbare neuronale Modelle und generalisiertes Spike-Messaging. Das soll neue künstliche neuronale Netze (Erklärung) ermöglichen, die laut Intel bis zu 60-mal weniger Rechenschritte pro Inferenz als ein herkömmliches Deep-Learning-Modell auf Loihi benötigen.
"Unser Chip der zweiten Generation verbessert die Geschwindigkeit, Programmierbarkeit und Kapazität der neuromorphen Verarbeitung erheblich und erweitert damit die Einsatzmöglichkeiten für intelligente Computeranwendungen mit begrenzter Leistung und Latenzzeit", sagt Mike Davies, Leiter des Intel-Labors für neuromorphes Computing.
Ist Loihi 2 ein Test für Intels Comeback?
Passend zum Chip kündigt Intel das Lava Software-Framework an, das Forschenden eine gemeinsame Grundlage für die Arbeit an neuromorphen Computern geben soll. Intel unterstützt die Forschung außerdem mit der Intel Neuromorphic Research Community, die mittlerweile 150 Institutionen und Unternehmen umfasst.
"Wir geben Lava frei, um den Bedarf an Softwarekonvergenz, Benchmarking und plattformübergreifender Zusammenarbeit in diesem Bereich zu decken und unsere Fortschritte auf dem Weg zur Marktreife zu beschleunigen", sagt Davies.
Für Intel ist Loihi 2 auch ein Test für das neue Intel-4-Fertigungsverfahren: Das 7 nm-Verfahren ist das erste Mal, dass Intel auf EUV-Lithografie setzt. TSMC, der weltweit drittgrößte Halbleiterhersteller nach Intel und Samsung, setzt EUV bereits seit einigen Jahren ein und stellt damit etwa die Prozessoren des Intel-Konkurrenten AMD her.
