Синтетические нейроны из кремния имитируют биологические нейроны, обрабатывая информацию в 1000 раз медленнее, но потребляя в 1 миллион раз меньше энергии.

В 2020 году компания Intel представила чип Loihi 2, который воплощает идею нейроморфных вычислений — архитектуры, вдохновлённой работой биологического мозга. В отличие от традиционных процессоров, основанных на фон-неймановской архитектуре, Loihi 2 использует синтетические нейроны из кремния, имитирующие поведение настоящих нейронов через механизм шипиков (спайков) — кратких электрических импульсов. Каждый синтетический нейрон потребляет всего 26 пикоджоулей на операцию, что примерно в миллион раз меньше, чем стандартные транзисторы, но обрабатывает информацию на три порядка медленнее биологических нейронов. Эта технология критична для развития систем искусственного интеллекта на периферийных устройствах. Благодаря экстремальной энергоэффективности, нейросетевые модели теперь можно запускать на смартфонах и носимых гаджетах без отправки данных на облачные серверы, что решает две острые проблемы: сохранение приватности пользователя и снижение задержки обработки информации. Это особенно важно для приложений, требующих реального времени — распознавание жестов, медицинское мониторирование, автономная робототехника. Нейроморфные чипы работают на основе так называемого событийного принципа: нейрон генерирует сигнал только при достижении порога возбуждения, а не выполняет операцию в каждом такте, как традиционные процессоры. Это резко снижает энергопотребление на неэффективность вычислений.