Нейроморфний суперкомп'ютер

 

Конспекти 10 клас за новою програмою 2018 року
 

Конспекти 10 клас за новою програмою 2018 року. Всі предмети! 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