Нейроморфний суперкомп'ютер


Акції та знижки відомих брендів
 

Акції та знижки відомих брендів! Детальніше...


Вже досить давно було прийнято називати мікропроцесор “електронним мозком” комп’ютера. А в даний час цей термін став ще набагато ближчим до нього за значенням. Керівництво Ліверморської Національної лабораторії імені Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL) уклало угоду, в рамках якої для потреб лабораторії буде придбана нейроморфна суперкомп’ютерна обчислювальна система, розроблена фахівцями IBM Research. Основою цієї системи є нейросинаптичний процесор IBM TrueNorth і в складі ядра системи будуть працювати 16 мільйонів цифрових нейронів і 4 мільярди синапсів, а споживана нейроморфним ядром енергія дорівнюватиме всього 2.5 ват.

Процесор TrueNorth використовує принципи, кардинально відмінні від принципів, на яких будувалися комп’ютери і обчислювальні системи за останні 70 років. На кристалі цього процесора створені електронні цифрові аналоги нейронів і синапсів, а власне чіп можна розглядати як якусь ділянку головного мозку. Згідно з інформацією від компанії IBM, це є не першим випадком спроби створення подібної обчислювальної системи, але в чіпі TrueNorth використані всі найновіші досягнення в цій галузі, які дозволяють уникнути вузьких місць традиційної архітектури Фон-Неймана і вимагають абсолютно нових підходів до архітектури обчислювальних систем.

Технологія, яка лежить в основі процесора TrueNorth, спочатку розроблялася для програми Управління перспективних дослідницьких програм Пентагону DARPA SyNAPSE (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics). Вона є масштабованою і на її основі можна створювати обчислювальні системи екза-рівня, системи, продуктивність яких еквівалентна мільярдам мільярдів обчислювальних операцій в секунду. Це в п’ятдесят разів швидше, ніж існуючі суперкомп’ютери, продуктивність яких знаходиться на пета-рівні, при цьому, габарити нейроморфной системи набагато менші габаритів суперкомп’ютера.

Обчислювальна система, яка бу
де
поставлена в лабораторію LLNL, містить 16 чіпів TrueNorth, на кристалі кожного з яких знаходиться по 5.4 мільярда транзисторів, з’єднаних так, що виходить один мільйон цифрових нейронів і 256 мільйонів синапсів. Для порівняння, в мозку людини налічується 100 мільярдів нейронів, так, що поки про створення повного електронного аналога мозку можна тільки замислюватися.

Кожен процесор TrueNorth здатний виконувати 46 гігасинаптичних операцій в секунду, споживаючи всього 70 міліват енергії при напрузі живлення 0.8 Вольта. А 16 процесорів з елементами архітектури, що забезпечують спільну роботу процесорів, споживають енергію, яку можна порівняти з рівнем споживання планшетного комп’ютера.

Захисти свій комп’ютер та смартфон

ESET NOD32

Ефективність роботи нейроморфной системи досягається за рахунок відсутності деяких обмежень традиційної архітектури Фон-Неймана. Наприклад, в нейроморфній системі програмні інструкції і дані можуть проходити через один і той же маршрут, що принципово неможливо в класичних системах. Крім цього, деякі частини процесора TrueNorth підключаються тільки в разі потреби, що так само призводить до значного зниження енергоспоживання.

Нейроморфна система TrueNorth буде використовуватися в рамках програми National Nuclear Security Administration’s Advanced Simulation and Computing (ASC), в якій, за допомогою методів глибинного вивчення проводитимуться розрахунки математичних моделей з області кібербезпеки щодо систем ядерних озброєнь і підземних ядерних випробувань.

Фахівці лабораторії LLNL отримають не голу нейроморфну систему з 16 чіпів, в їх розпорядження надійде ціла екосистема, що дозволяє апаратній частині системи наслідувати роботу головного мозку і забезпечити систему функціями сприйняття, пізнання і дій. Ця система включає в себе різні емулятори, спеціалізовану мову програмування, інтегроване середовище розробки, бібліотеки алгоритмів і засоби інтеграції нейроморфної системи з хмарними обчислювальними системами.

Джерело





Залишити відповідь