ibm研究人員稱，他們已經(jīng)開發(fā)出一種模仿人類大腦的新型芯片。 在《科學》雜志刊發(fā)的一篇學術論文中，ibm稱該公司已經(jīng)利用傳統(tǒng)的硅生產(chǎn)工藝制造出足以匹敵超級電腦的“神經(jīng)突觸處理器”（neurosynapticprocessor）。

新型處理器可以處理高度復雜的運算，而且耗電量不會超過傳統(tǒng)助聽器電池。 這種芯片還是迄今最大的產(chǎn)品之一，ibm自稱它采用了54億個晶體管，大約比英特爾xeon芯片采用的晶體管數(shù)量多出10億個。

為此，這種芯片采用由4,096顆神經(jīng)突觸核心組成的網(wǎng)狀網(wǎng)絡。每顆核心都包含可以與芯片其他部分共同處理運算、內(nèi)存和通信的元素。每顆核心都與其他核心并行運行。 ibm表示，多個新型芯片可以無縫地連接在一起，它們可以用于建造神經(jīng)突觸超級計算機。ibm甚至用16顆新型芯片建造了一臺超級計算機。

自1940年代以來，計算機運算方式就一直沒有太大改變，這種方式就是大家熟知的“馮·諾伊曼結構架結構”，現(xiàn)代計算機都采用程序內(nèi)存式設計思路。新式芯片設計可能改變這種傳統(tǒng)運算方式。

這種芯片稱作“truenorth”，它依靠神經(jīng)元網(wǎng)絡檢測和識別模式，工作方式非常類似人腦。根據(jù)科學家雷蒙德·庫茨魏爾（raymondkurzweil）的理論，簡單來說，大腦工作方式大就是，當大腦知道模式與不同的字母相關，那么為了識別單詞和句子，大腦可以將這些字母串聯(lián)起來。

truenorth被視作一次重大技術突破，它有望解決一個長期困擾計算機的難題：計算機非常適合算數(shù)和閱讀單詞，但辨別和理解語意和語境，或者識別和歸類物體——這些事對人類而言輕而易舉——對傳統(tǒng)計算機而言卻非常困難。

實驗中，ibm測試這種芯片能否在錄像片段中檢測人類、轎車、卡車和巴士，并完全識別這些物體。truenorth成功了。

至于復雜度，truenorth芯片擁有100萬個神經(jīng)元，相當于蜜蜂大腦的神經(jīng)元數(shù)量。人類大腦的神經(jīng)元數(shù)量平均為1000億。假以時日，采用truenorth芯片的電腦不僅可以具備“聽覺”和“視覺”，而且能夠了解周圍的環(huán)境。

目前，truenorth芯片每秒每瓦特電量可以處理460億次突觸運算。但是，傳統(tǒng)計算機的性能衡量標準為每秒浮點運算次數(shù)（flops），顯然這是兩個完全不同的標準。當今，最節(jié)能的超級計算機的flops值為45億。

ibm預計，未來類似truenorth的芯片將與傳統(tǒng)芯片整合到一起，發(fā)揮各自的優(yōu)點。這種芯片技術還是可以為智能手機提供更高的計算性能，而且耗電量更少。

該項目由美國國防高等研究計劃署（darpa）資助。ibm還與康奈爾大學和inilabs實驗室的研究人員合作。