SpiNNaker (arquitectura de red neuronal con picos) es una arquitectura de supercomputadora de múltiples núcleos y masivamente paralela diseñada por el Advanced Processor Technologies Research Group (APT) del Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Manchester . [2] Está compuesta por 57.600 nodos de procesamiento, cada uno con 18 procesadores ARM9 (específicamente ARM968) y 128 MB de SDRAM DDR móvil , con un total de 1.036.800 núcleos y más de 7 TB de RAM. [3] La plataforma informática se basa en redes neuronales con picos , útiles para simular el cerebro humano (ver Human Brain Project ). [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]
El diseño completo está alojado en 10 bastidores de 19 pulgadas , cada uno de los cuales contiene más de 100.000 núcleos. [13] Las tarjetas que contienen los chips se guardan en 5 carcasas de cuchillas , y cada núcleo emula 1.000 neuronas . [13] En total, el objetivo es simular el comportamiento de agregados de hasta mil millones de neuronas en tiempo real. [14] Esta máquina requiere unos 100 kW de una fuente de alimentación de 240 V y un entorno con aire acondicionado. [15]
SpiNNaker se está utilizando como un componente de la plataforma de computación neuromórfica para el Proyecto Cerebro Humano. [16] [17]
El 14 de octubre de 2018, el HBP anunció que se había alcanzado el hito del millón de núcleos. [18] [19]
El 24 de septiembre de 2019, HBP anunció que se había otorgado a la TU Dresden una subvención de 8 millones de euros que financiará la construcción de la máquina de segunda generación (llamada SpiNNcloud) . [20]
Referencias
- ^ Yan, Yexin; Kappel, David; Neumarker, Felix; Partzsch, Johannes; Vogginger, Bernhard; Hoppner, Sebastian; Furber, Steve; Maass, Wolfgang; Legenstein, Robert; Mayr, Christian (2019). "Plasticidad estructural basada en recompensa eficiente en un prototipo de SpiNNaker 2". IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems . 13 (3): 579–591. arXiv : 1903.08500 . Código Bibliográfico :2019arXiv190308500Y. doi :10.1109/TBCAS.2019.2906401. ISSN 1932-4545. PMID 30932847. S2CID 84186422.
- ^ Grupo de investigación en tecnologías de procesadores avanzados
- ^ "Proyecto SpiNNaker: el chip SpiNNaker". apt.cs.manchester.ac.uk . Consultado el 17 de noviembre de 2018 .
- ^ Página de inicio de SpiNNaker, Universidad de Manchester , consultado el 11 de junio de 2012
- ^ Furber, SB ; Galluppi, F.; Temple, S.; Plana, LA (2014). "El proyecto SpiNNaker". Actas del IEEE . 102 (5): 652–665. doi : 10.1109/JPROC.2014.2304638 .
- ^ Xin Jin; Furber, SB ; Woods, JV (2008). "Modelado eficiente de redes neuronales en forma de picos en un multiprocesador de chip escalable". 2008 IEEE International Joint Conference on Neural Networks (IEEE World Congress on Computational Intelligence) . págs. 2812–2819. doi :10.1109/IJCNN.2008.4634194. ISBN 978-1-4244-1820-6.S2CID2103654 .
- ^ Un millón de núcleos ARM para albergar un simulador cerebral Archivado el 17 de julio de 2011 en Wayback Machine Artículo de noticias sobre el proyecto en EE Times
- ^ Temple, S.; Furber, S. (2007). "Ingeniería de sistemas neuronales". Revista de la Royal Society Interface . 4 (13): 193–206. doi :10.1098/rsif.2006.0177. PMC 2359843 . PMID 17251143. Un manifiesto para el proyecto SpiNNaker, que examina y revisa el nivel general de comprensión de la función cerebral y los enfoques para construir modelos informáticos del cerebro.
- ^ Plana, LA; Furber, SB ; Temple, S.; Khan, M.; Shi, Y.; Wu, J.; Yang, S. (2007). "Una infraestructura GALS para un multiprocesador masivamente paralelo". IEEE Design & Test of Computers . 24 (5): 454. doi :10.1109/MDT.2007.149. S2CID 16758888.Una descripción de la naturaleza globalmente asincrónica, localmente sincrónica (GALS) de SpiNNaker, con una descripción general del hardware de comunicaciones asincrónicas diseñado para transmitir "picos" neuronales entre procesadores.
- ^ Navaridas, J.; Luján, M.; Miguel-Alonso, J.; Plana, LA; Furber, S. (2009). "Entendiendo la red de interconexión de SpiNNaker". Actas de la 23ª conferencia internacional sobre la Conferencia de Supercomputación - ICS '09 . p. 286. CiteSeerX 10.1.1.634.9481 . doi :10.1145/1542275.1542317. ISBN 9781605584980. Número de identificación del sujeto 3710084.Modelado y análisis de la interconexión SpiNNaker en una máquina de un millón de núcleos, que muestra la idoneidad de la red de conmutación de paquetes para la simulación de redes neuronales con picos a gran escala.
- ^ Rast, A.; Galluppi, F.; Davies, S.; Plana, L.; Patterson, C.; Sharp, T.; Lester, D.; Furber, S. (2011). "Simulación de modelos neuronales heterogéneos concurrentes en hardware neuromimético en tiempo real". Redes neuronales . 24 (9): 961–978. doi :10.1016/j.neunet.2011.06.014. PMID 21778034.Una demostración de la capacidad de SpiNNaker para simular diferentes modelos neuronales (simultáneamente, si es necesario) en contraste con otro hardware neuromórfico.
- ^ Sharp, T.; Galluppi, F.; Rast, A.; Furber, S. (2012). "Simulación energéticamente eficiente de microcircuitos corticales detallados en SpiNNaker". Journal of Neuroscience Methods . 210 (1): 110–118. doi :10.1016/j.jneumeth.2012.03.001. PMID 22465805. S2CID 19083072.Simulación en tiempo real de cuatro chips de un circuito cortical de cuatro millones de sinapsis, que muestra la extrema eficiencia energética de la arquitectura SpiNNaker
- ^ Entrevista en video realizada por computerphile a Steve Furber
- ^ "Proyecto SpiNNaker: descripción arquitectónica". apt.cs.manchester.ac.uk . Consultado el 17 de noviembre de 2018 .
- ^ "Proyecto SpiNNaker: placas y máquinas". apt.cs.manchester.ac.uk . Consultado el 17 de noviembre de 2018 .
- ^ Calimera, A; Macii, E; Poncino, M (2013). "El Proyecto Cerebro Humano y la computación neuromórfica". Neurología funcional . 28 (3): 191–6. PMC 3812737 . PMID 24139655.
- ^ Monroe, D. (2014). "La computación neuromórfica se prepara para el (verdadero) gran momento". Comunicaciones de la ACM . 57 (6): 13–15. doi :10.1145/2601069. S2CID 20051102.
- ^ "El proyecto de simulación cerebral SpiNNaker alcanza el millón de núcleos en una sola máquina" . Consultado el 19 de octubre de 2018 .
- ^ Petrut Bogdan (14 de octubre de 2018), SpiNNaker: 1 million core neuromorphic platform , consultado el 19 de octubre de 2018
- ^ "Segunda generación de supercomputadora neuromórfica SpiNNaker que se construirá en la TU Dresden - Noticias" www.humanbrainproject.eu . Consultado el 2 de octubre de 2019 .