Pohoiki Beach包含64個(gè)128核心，14納米制程的Loihi神經(jīng)形態(tài)芯片，這些芯片首次出現(xiàn)在世人面前是在2017年10月的Neuro Inspired Computational Elements（NICE）研討會上。它們具有60毫米裸片尺寸，每塊包含20億個(gè)晶體管、13萬個(gè)人工神經(jīng)元和1.3億個(gè)突觸，此外還附有三個(gè)管理Lakemont核心用于任務(wù)編排。特別的是，Loihi擁有可編程微碼學(xué)習(xí)引擎，可在片上訓(xùn)練異步脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（SNN）——這是一種將時(shí)間結(jié)合進(jìn)模型操作的特殊AI模型，可以讓模型的不同組件不會同時(shí)被輸入處理。SNN被認(rèn)為可以高效實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)修改、基于事件驅(qū)動和細(xì)粒度平行計(jì)算。

Pohoiki Beach由64個(gè)較小的Loihi芯片組成，可模擬約830萬個(gè)神經(jīng)元。這個(gè)數(shù)字和一些小型嚙齒動物的大腦差不多。

在硬件之上，英特爾還提供了Loihi開發(fā)工具鏈：包括Loihi Python API、編譯器和一組用于在Loihi上構(gòu)建和執(zhí)行SNN的執(zhí)行庫。這些工具提供了自定義構(gòu)建神經(jīng)、突觸計(jì)算圖的方法，可調(diào)整諸如衰減時(shí)間、突觸權(quán)重、脈沖閾值等變量，也可通過自定義學(xué)習(xí)規(guī)則注入外部脈沖來模擬計(jì)算圖。

英特爾稱，與傳統(tǒng)處理器相比，Loihi處理信息的速度要快上1000倍，而效率則要高上1萬倍。在處理某些類型的優(yōu)化問題上，神經(jīng)形態(tài)處理器的速度和能效要比普通CPU強(qiáng)三個(gè)數(shù)量級以上。此外，英特爾還表示Loihi在擴(kuò)展50倍時(shí)，在保證算力的情形下僅需增加30%的能耗——而常規(guī)架構(gòu)的芯片需要50倍能耗。在進(jìn)行同步定位和映射等操作時(shí)，新的芯片比常規(guī)CPU節(jié)省100倍能耗。

與人腦中的神經(jīng)元類似，Loihi擁有數(shù)字軸突用于向臨近神經(jīng)元發(fā)送電信號，也有樹突用于接收信號，在兩者之間還有用于連接的突觸。英特爾表示，基于這種芯片的系統(tǒng)已經(jīng)被用于模擬皮膚的觸覺感應(yīng)、控制假腿和玩桌上足球等任務(wù)。

因?yàn)樾暑H高，Pohoiki Beach和Loihi有望成為人工智能算法發(fā)展的新動力。英特爾稱，新形態(tài)的芯片可以在圖像識別、自動駕駛和自動化機(jī)器人等方面帶來巨大技術(shù)提升。