Superpočítač inšpirovaný ľudským mozgom funguje bez OS a diskového úložiska

V tichosti, ale s potenciálne revolučným dopadom, bol v americkom jadrovom laboratóriu Sandia National Laboratories v Novom Mexiku aktivovaný nový superpočítač SpiNNaker 2. Tento systém, vyvinutý nemeckou spoločnosťou SpiNNcloud, predstavuje radikálny odklon od konvenčnej výpočtovej techniky. Jeho jedinečnosť spočíva v neuromorfnom dizajne, ktorý je inšpirovaný ľudským mozgom, a v tom, že funguje bez operačného systému alebo interného úložiska.

Tento vývoj, podporovaný programom Advanced Simulation and Computing Národnej správy pre jadrovú bezpečnosť, podčiarkuje jeho význam pre aplikácie v oblasti národnej bezpečnosti. Na rozdiel od tradičných superpočítačov, ktoré sa spoliehajú na grafické procesory (GPU) a centralizované diskové úložisko, je architektúra SpiNNaker 2 navrhnutá tak, aby napodobňovala funkciu ľudského mozgu prostredníctvom výpočtov riadených udalosťami a paralelného spracovania.

Každý čip SpiNNaker 2 obsahuje 152 jadier a špecializované akcelerátory, pričom na jednej serverovej doske je 48 čipov. Plne nakonfigurovaný systém môže mať až 1 440 dosiek, 69 120 čipov a neuveriteľných 138 240 TB DRAM. Tento dizajn kladie dôraz na rýchlosť, pretože dáta sú uchovávané výlučne v statickej pamäti SRAM a DRAM, čo je podľa SpiNNcloud kľúčové pre jeho výkon. Systém SpiNNaker 2 je schopný simulovať 150 až 180 miliónov neurónov.

Pôvodný koncept SpiNNaker vyvinul Steve Furber, kľúčová postava v histórii spoločnosti Arm, a táto najnovšia iterácia je komerčnou realizáciou tejto myšlienky. Hector A. Gonzalez, spoluzakladateľ a generálny riaditeľ SpiNNcloud, uviedol, že efektivita SpiNNaker 2 ho robí mimoriadne vhodným pre náročné výpočtové potreby aplikácií v oblasti národnej bezpečnosti. Verzia SpiNNaker 2, ktorú využíva Sandia, je 24-dosková konfigurácia s celkovým počtom 175 000 jadier. Každá doska má 96 GB pamäte LPDDR4, čo dáva systému celkovo 2,3 TB pamäte a 23 GB integrovanej SRAM na čipe.

Tento dizajn uprednostňuje zvýšenie výpočtovej efektivity pred maximalizáciou surového výkonu prostredníctvom metód hrubej sily, ktoré sú bežné v dnešných hlavných procesoroch AI/GPU (ako je Nvidia B200). Druhá verzia SpiNNaker predstavuje významné vylepšenie oproti svojmu predchodcovi, dosahujúc 10-násobné zvýšenie počtu jadier v porovnaní so SpiNNaker 1. Medzi ďalšie vylepšenia patrí prechod na 22 nm FD-SOI (22FDX) výrobný proces, adaptívne predpätie tela pre prevádzku blízko prahového napätia, dynamické škálovanie napätia a frekvencie záťaže a zrýchlené a prispôsobené prepojenia medzi čipmi.

SpiNNaker je schopný spracovávať rozsiahle hybridné modely AI, ako aj biologické neurónové simulácie a modelovanie celého mozgu vďaka svojmu jedinečnému dizajnu. Je tiež vysoko škálovateľný, pričom stroj v Drážďanoch má údajne po dokončení zahŕňať viac ako 720 základných dosiek s celkovým počtom 5,2 milióna jadier CPU.

Hoci sú tieto čísla pôsobivé, je dôležité poznamenať, že systém SpiNNaker 2 simuluje "len" 150 až 180 miliónov neurónov, čo je stále skromné v porovnaní s odhadovanými 100 miliardami neurónov v ľudskom mozgu. Článok však poznamenáva, že skutočný výkon a užitočnosť takýchto neuromorfných systémov v reálnych, vysoko rizikových aplikáciách sa ešte musia preukázať. Aktivácia SpiNNaker 2 v Sandia je považovaná za tichý, ale potenciálne dôležitý krok v konvergencii neurovedy a superpočítačov.

Zdroj: techradar.com.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com.}