像人類一樣思考的晶片

--本文由日經BP社特別提供。

美國IBM公司2011年8月18日宣佈試製出了「認知計算晶片（Cognitive Computing Chip）」（英文資料）。認知計算是一種計算概念，指像人類大腦一樣具備從經驗中學習，發現不同事物之間的聯繫，進行邏輯推理並記憶的功能。這一次開發出來的晶片，是希望可以實現尺寸大幅縮小且低功耗的運算電路。

此次開發的晶片，基於神經生物學原理，形成了「神經突觸（Neurosynaptic）內核」，模仿由神經元（神經細胞）及連接神經元的開關——突觸構成的人腦構造。但未使用有機材料，而是透過矽材料重現突觸以創造存儲功能，通過神經元實現運算功能，透過突觸實現通信功能。

IBM共試製了兩種內核，均基於45nm SOI-CMOS製程，具備256個「神經元」。其中的一種內核安裝了26萬2144個可程式化的突觸，另一種則安裝了6萬5536個具備學習功能的突觸。

由此，無需預先準備程式即可運行，實現了分散處理及並行處理等人腦功能。據IBM介紹，目前已確認可將其用於圖像識別、聯想記憶及分類等簡單應用。

IBM將來的目標是，使其具備數百億個神經元及數百兆個突觸，而功耗降至1kW左右，體積縮小到兩升左右。

美國國防高級研究計劃局從2008年開始提供資助

據IBM介紹，該公司模仿人腦功能的電腦的研究幾十年前就開始了，1956年曾按照512個神經元進行過模擬計算。

此次的研究因2008年11月美國國防高級研究計劃局（DARPA）啟動「Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics（SyNAPSE）」項目而開始。在SyNAPSE項目的第一階段，DARPA向IBM以及與其共同研究的5所大學提供了490萬美元的資助。

目前接受DARPA資助2100萬美元的SyNAPSE項目第二期已開始。參加該項目的大學有哥倫比亞大學、康乃爾大學、加州大學麥塞德分校及威斯康辛大學麥迪遜分校等。（記者：野澤 哲生，技術在線！）