CES 2018：英特爾推進量子計算和神經(jīng)擬態(tài)計算研究

1月8日，在拉斯維加斯舉辦的2018年國際消費電子產(chǎn)品展(CES)上，英特爾宣布了在未來計算研發(fā)工作中的兩個重大里程碑：量子計算和神經(jīng)擬態(tài)計算。這兩項研究有可能幫助各行行業(yè)、科研機構(gòu)以及全社會解決目前困擾著傳統(tǒng)計算機的問題。

在主題演講中，英特爾首席執(zhí)行官科再奇宣布英特爾已經(jīng)成功設計、制造并交付了首個49量子位超導量子測試芯片，并介紹了神經(jīng)擬態(tài)計算的前景。

萬物數(shù)字化正在催生結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長，同時促進了收集、分析數(shù)據(jù)以及對其利用的訴求。這些推動了對計算性能與日俱增的需求，并促使英特爾對這些新的專業(yè)架構(gòu)進行深入研究。

擴大量子計算系統(tǒng)

在推出17量子位超導測試芯片兩個月后，英特爾便在今天推出了49量子位超導量子測試芯片“Tangle Lake”，該芯片是以阿拉斯加的湖泊鏈而命名的，充分體現(xiàn)了量子位運作所需的極寒溫度和糾纏態(tài)。

49量子位超導量子測試芯片“Tangle Lake”

Tangle Lake代表了英特爾向著開發(fā)一個完整的量子計算系統(tǒng)——從架構(gòu)到算法再到控制電子器件——這一目標所取得的進展。實現(xiàn)49量子位測試芯片是一個重大的里程碑，因為它將讓研究人員能夠評估并改進糾錯技術(shù)并模擬計算問題。

在演講中，科再奇預測了量子計算將解決即便使用如今最好的超級計算機也可能需要花數(shù)月、甚至數(shù)年才能解決的問題，例如：藥品開發(fā)、金融建模和氣候預測。盡管量子計算有可能解決傳統(tǒng)計算機所無法解決的問題，但該領(lǐng)域仍然處于萌芽階段。

英特爾公司副總裁兼英特爾研究院院長Mike Mayberry表示：“要想實現(xiàn)一個可商用的量子計算系統(tǒng)，任何人都應參與其中。我們預計，大概需要5-7年時間，行業(yè)才能開始解決工程規(guī)模的問題，可能需要100萬或更多量子位才能實現(xiàn)商業(yè)應用。”

對能正常工作的量子位數(shù)量需求的增加，便是英特爾除了投資超導量子位，還對硅片中一種名為自旋量子位進行研究的原因。自旋量子位在規(guī)?；矫婢邆鋬?yōu)勢，因為它們比超導量子位小很多。自旋量子位類似于一個電子晶體管，在許多方面與傳統(tǒng)晶體管相似，并有可能通過類似的制程制造。事實上，英特爾已經(jīng)在其300毫米制程技術(shù)上發(fā)明了自旋量子位制造流程。

神經(jīng)擬態(tài)計算的前景

科再奇還展示了英特爾對神經(jīng)擬態(tài)計算的研究，這是一種以人腦工作原理為靈感的全新計算模式，它解鎖未來人工智能性能和能效，讓其呈指數(shù)增長。

英特爾實驗室開發(fā)了代號為“Loihi”的神經(jīng)擬態(tài)研究芯片，其中包括模擬大腦基本機制的數(shù)字電路。Loihi把訓練和推理都整合到一個芯片上，其目的就是讓機器學習的能效比變得更高。

英特爾實驗室開發(fā)了代號為“Loihi”的神經(jīng)擬態(tài)研究芯片

科再奇介紹了這項研究的重要性以及英特爾所取得的進展。他說：“這是英特爾的一個重大研究成果，現(xiàn)在我們擁有一個功能齊全的神經(jīng)擬態(tài)研究芯片。這個不可思議的技術(shù)擴展了英特爾在發(fā)展人工智能解決方案方面的廣度。”

神經(jīng)擬態(tài)芯片最終可被用于現(xiàn)實世界里需要實時處理數(shù)據(jù)、而又在不斷演進的各種環(huán)境中。例如，這些芯片可以支持與自動駕駛汽車進行實時通信的更加智能的安全攝像頭和智慧城市基礎設施。

今年上半年，英特爾計劃與頂級院校和研究機構(gòu)共享Loihi測試芯片，同時將其應用于解決更加復雜的數(shù)據(jù)集和問題。