不必置疑，你脖子上挂着的那个球状物体便是世界上最先进的电脑，它能快速学习新事物、辨认物体、了解言语的意义，并针对外界改变拟定应对办法，并且能耗少得惊人。科学家一向都致力于研制一种类似于人类大脑那样作业的核算机，现在，IBM获得了重要打破。
到现在为止，绝大多数企图仿真人类大脑的研讨都会集在软件层面——这些软件终究的运算仍是要由传统核算机用0和1来完结，本质上，它们仍然没有脱节传统核算机结构的捆绑。而在今日，蓝色伟人IBM发布的一份研讨陈述完全改变了这一现状，IBM研制出了名为“TrueNorth”的神经元芯片，它真实的从“头”开端，完完全全从底层仿照了人脑的结构，并且用一般的半导体资料就能制作出来，相应的陈述现已刊发在《科学》期刊上。
人脑的核算办法和传统核算机完全不同。在人脑中，神经元相当于处理器，一个成年人的大脑至少稀有百亿个神经元，每个神经元都与其它神经元相连，它们的衔接处被称为突触，突触是人脑的存储器，用核算机术语来说，这是一个极端巨大的分布式核算系统。这种处理器与存储器严密相连的结构，让人脑内的通讯功率十分高。这儿的功率并不单指核算速度，还包含对外部信息的感知才能。
TrueNorth的4096个中心之间就运用了类似于人脑的结构，每个中心包含了约120万个晶体管，其间担任数据处理和调度的部分只占掉少数晶体管，而大多数晶体管都被用作了数据存储、以及与其它中心交流方面。在这4096个中心中，每个中心都有自己的本地内存，它们还能经过一种特别的通讯形式与其它中心快速交流，其作业办法十分类似于人脑神经元与突触之间的协同，只不过，化学信号在这儿变成了电流脉冲。IBM把这种结构称为“神经突触内核架构”。
“不同于传统核算机的冯·诺伊曼架构，咱们将处理器（神经元）与内存（突触）严密结合在一起，能在并行核算中完结更高效的通讯。”参加研制的IBM研讨人员保罗·梅洛拉在论文里写道。
跟科幻电影中那些的天马行空的神经元核算机不同，TrueNorth是一颗十分“真实”的芯片，它由三星代工出产，完完全全运用市面上现成的半导体技能制成，芯片的主要成分是沙子（或者说硅），没有运用任何杂乱的资料或出产工艺——换句话说，只需IBM乐意，三星能够像造Galaxy手机相同把它量产出来。
“这是一个十分洁净、整齐的架构，他们迈出了正确的一步。”具有“神经元芯片之父”头衔的加州技能研讨所工程师、名誉教授卡佛·米德点评道。关于高功能处理器来说，阻挠摩尔定律继续前进的另一个绊脚石便是功耗。在这个方面，TrueNorth神经元芯片相同做出了榜样。
和人脑相同，TrueNorth的每一个内核都运用了事情驱动规划，也便是说，它不会一向运转，只要在需求的时分才会发动。 这样规划让芯片愈加节能，规范处理器每平方厘米的功耗是50到100瓦，而TrueNorth每平方厘米的芯片只会耗费20毫瓦或千分之一瓦的能量。
成人大脑的功耗和一只灯泡差不多，却比今日任何一台超级核算机都能更精确地辨认语音和图画。参加新架构开发的IBM研讨院科学家约翰·阿瑟说：“系统和芯片的架构规划尽可能仿效脑内的神经网络，由于大脑的架构功率十分高。”IBM现已开宣布一台神经元核算机原型，它搭载有16颗TrueNorth芯片，其功能满足实时处理视频。IBM对它进行了一系列测验，成果让人欢喜—— “神经突触内核架构”能够像一般处理器相同快速辨认图画、区别场景，而耗费的动力要少得多。
在与斯坦福大学协作的一次“含糊逻辑”测验中，用TrueNorth芯片建立的神经元核算机对人、自行车、轿车、大巴、货车有80%以上的辨认率，更令人欢喜的是，TrueNorth芯片能够用30fps的速度播映高清流媒体视频，而耗费的动力只要63毫瓦！
“没有CPU、没有GPU，但咱们耗费的动力要低好几个数量级”，测验担任人Dharmendra Modha说道，“它简直就像是为了功率而生的有生命的机器，这是核算机开展史上一个新的里程碑。”美国劳伦斯伯克利国家实验室副主任霍斯特•西蒙指出：“高功率一向是阻止大型核算机开展的最主要要素。而这种微芯片则让咱们信任，咱们正站在核算机芯片架构产生完全革新的十字路口。”
从你每天都会用上的手机，到每秒运算万亿次的超级核算机，现在简直一切的处理器都根据冯·诺伊曼架构系统开发，在这种系统中，数据的存储和处理是分隔进行的，处理器和内存各司其职，程序向核算机宣布一组指令，数据此次从硬盘、内存、缓存、处理器寄存器中络绎而过。
这样的系统最契合人类工业化所带来的出产条件，但它存在一些严重瓶颈——数据的传输途径过于冗长，不同数据组之间的交流本钱昂扬，并且整个核算进程十分耗费动力。
IBM开发的“深蓝”超级核算机从前战胜了国际象棋大师卡斯帕罗夫，但它依托的并非智力，而是蛮力——打败卡斯帕罗夫的那台“深蓝”具有90个机架，存储的象棋数据库超越1TB，每秒钟能剖析两亿种走法，然后选出最优的那一步。但问题是，这些东西都是由科学家们教给它的，人们事前想好一切对策，“深蓝”只担任墨守成规的履行。
“简单说，冯·诺伊曼系统的核算机是一个又快、又笨的东西。事前编好程序，它能每秒完结数亿次核算。但它想不出任何聪明的解题办法。”科学家迈克尔·特罗特这样解说人脑与核算机的差异。从冯·诺伊曼核算机被创造那一天开端，科学家们另辟蹊径、开发其它核算机系统的测验就从来没有中止过。很多人寄希望于仿照人脑——它是有史以来最杂乱、最聪明的机器，TrueNorth的呈现让咱们离这个愿望又近了一步。
