Une seconde génération de puces à « neurones programmables » dotée de huit fois plus de neurones que la précédente.
Souvenez-vous, en mars 2020, Intel présentait une machine basée sur Loihi premier du nom, un processeur d'un genre nouveau à base de « neurones programmables » dévoilé deux ans auparavant. Sur le papier, l'objectif est simple : profiter de l'efficacité du cerveau biologique, bien supérieure à celle d'un CPU « classique ».
Un million de « neurones » par puce
Aujourd'hui - enfin, il y a quelques jours pour être tout à fait exact - Intel persévère et présente déjà la seconde génération sobrement baptisée « Loihi 2 ». L'Américain insiste à nouveau sur l'efficacité et la sobriété de son produit qui profite maintenant du processus de gravure Intel 4.
Quand Loihi premier du nom se caractérisait par la présence de 128 000 neurones par puce, Loihi 2 porte ce chiffre à 1 million et Intel en profite pour souligner que malgré cette augmentation, la puce est nettement plus petite que sa grande sœur - 31 mm² contre 60 mm² pour Loihi 1 - mais devrait conserver une consommation proche, quoique la chose n'ait pas été validée avec précision par Intel, encore au stade de la pré-production.
Mike Davies, Directeur du Neuromorphic Computing Lab d'Intel, précise qu'il est question d'une puissance de 1 W maximum par puce pour une moyenne de plus ou moins 100 mW. Compte tenu de l'efficacité de Loihi 1, ça n'a pas été une priorité pour Intel qui s'est davantage focalisé sur sa gestion des entrées et sorties pour une bande passante quatre fois supérieure sur la nouvelle puce.
Architecture basée sur des événements
Si les progrès sont notables par rapport à Loihi 1, le principe reste évidemment le même et il n'est pas inutile de revenir comme le fait Intel sur le concept même de processeur neuromorphique. L'idée, nous l'avons dit, est de copier le fonctionnement d'un cerveau biologique, notamment en faisant communiquer les cœurs à la manière des synapses.
Intel précise que sur de tels processeurs, il n'est plus question de se synchroniser à une fréquence d'horloge : la communication s'effectue dès lors que les données sont prêtes à être traitées. On parle aussi d'une architecture event-based - ou basée sur des événements - dont l'activité est donc très variable, là encore, à la manière d'un cerveau biologique.
Dans sa présentation, l'Américain se plaît à comparer le cerveau d'une
calopsitte - un petit oiseau australien - à un drone récréatif. Alors que le cerveau de l'animal n'est que de 2,2 grammes et pour une puissance de 50 mW, il dispose de capacités nettement supérieures à celles du contrôleur du drone, 40 grammes et 18 000 mW.
Intel avoue que la distribution de telles puces n'est pas pour demain, mais l'entreprise leur prédit un avenir radieux, pour certains calculs, certaines tâches, liées à l'intelligence artificielle notamment. Mike Davies précise ainsi : « L'élément déterminant est que la quantité de données nécessaire pour l'entraînement des modèles d'IA augmente beaucoup plus vite aujourd'hui que ne le font les capacités de calcul conventionnelles ».
Le directeur du Neuromorphic Computing Lab précise également que Loihi 2 repense plusieurs concepts propres à ces puces neuromorphiques en accélérant sensiblement les capacités d'échange lors des travaux impliquant plusieurs puces notamment. Mike Davies explique que selon le type de calculs, Loihi 2 doit permettre d'obtenir des performances de deux à dix fois celles de Loihi 1.
Lava, un framework ouvert et modulaire
Enfin, Intel s'est penché sur le cadre logiciel, car qu'il s'agisse de Loihi 1 ou 2, le fait est que les applications actuelles, notamment dans le domaine de l'intelligence artificielle, ne sont pas capables d'exploiter des processeurs neuromorphiques. Intel a donc imaginé Lava, un framework spécialement conçu pour Loihi 2, mais compatible avec les architectures « classiques ».
Intel parle d'un « cadre ouvert, modulaire et extensible » qui permettra donc « aux chercheurs et aux développeurs d'applications de converger vers des outils, des méthodes et des bibliothèques communes ». Capable de fonctionner sur diverses architectures, Lava offre une interopérabilité qui permet de travailler sur des plateformes actuelles pour évoluer, plus tard, vers du matériel neuromorphique.
Enfin, si la commercialisation n'est pas pour demain, Intel précise que les membres de l'INRC - ou Intel Neuromorphic Research Community - auront accès à Loihi 2 grâce à deux systèmes de test. Il y aura dans un premier temps Oheo Gulch, doté d'une unique puce et, un peu plus tard, Kapoho Point avec ses huit processeurs.
