IBM近日推出了NorthPole，這是一種內部設計的人工智能芯片，據稱該芯片的能效明顯高于競品處理器。

　　NorthPole由IBM位于加利福尼亞州阿爾馬登的研究實驗室的工作人員歷時八年開發而成。該芯片建立在IBM早期的一個研究項目之上，那個項目開發了一款名為TrueNorth的AI優化處理器。據IBM稱，NorthPole的速度大約快4000倍。

　　這款新推出的芯片由220億個使用12納米工藝制造的晶體管組成。IBM表示，這些晶體管被組織成256個內核，每個內核在每個時鐘周期內可以以8位精度執行2048次計算。這意味著計算是在相對較小的數字上進行的，這些數字最多占用八位空間。

　　NorthPole的256個內核中的每一個都包含一個集成的內存池，用于存儲計算中使用的信息。由于芯片的存儲電路和內核彼此靠近，數據可以在短時間內在兩者之間傳輸。這減少了與數據移動相關的處理延遲，從而提高了性能。

　　IBM大腦啟發計算首席科學家Dharmendra Modha表示：“從架構上講，NorthPole模糊了計算和內存之間的邊界。”“在單個內核級別，NorthPole表現為內存靠近計算；從芯片外部看，在輸入輸出級別，它表現為活動內存。”

　　NorthPole核心內置存儲電路的另一個好處是這種做法提高了能效。在芯片的不同部分之間移動數據不僅會延遲處理，還會消耗電力。NorthPole的架構將數據在存儲器電路和內核之間必須傳輸的距離最小化，用這種方法節省了能耗。

　　IBM使用了名為ResNet-50的開源圖像識別模型來測量這款芯片的功耗。該模型通常被用于比較不同AI處理器的功能。據IBM表示，NorthPole運行ResNet-50的能效分別比基于12納米和14納米節點的顯卡和中央處理器高25倍。

　　NorthPole的能效受到以下事實的限制：它也使用12納米節點制造，這比芯片制造商可以使用的、最先進的3納米工藝落后了好幾代。但是，該處理器可以升級到更新的制造技術。據報道，IBM的研究人員估計，這樣的升級可以使NorthPole提供比基于“當前設計”的競品芯片高25倍的能源效率。

　　處理器的功耗直接影響其產生的熱量。IBM表示，NorthPole的能源效率限制了其最高溫度，這意味著該芯片只需要簡單的外部冷卻設備即可運行。因此，它或許可以部署在空間受限的系統中，例如冷卻裝置空間有限的自動駕駛汽車。