IBM skal sammen med amerikanske myndigheter bygge en liten superdatamaskin som skal være basert på en helt spesiell type databrikke som IBM kaller for TrueNorth. Denne brikken omtales som nevrosynaptisk og skal være inspisert av hvordan menneskehjernen fungerer.
Datamaskinen skal kunne utføre prosessering som tilsvarer 16 millioner nevroner og 4 milliarder synapser, samtidig som at effektbehovet er begrenset til 2,5 watt. Da er den utstyrt med 16 TrueNorth-brikker.
Nevromorf
Systemet, IBM Neuromorphic System, (nevromorf – inspirert av nervesystemet) skal designes som et nevralt nettverk og være i stand til å utføre komplekse, kognitive oppgaver langt mer effektivt enn konvensjonelle brikker. Dette inkluderer oppgaver som mønstergjenkjenning og prosessering av sensordata.
Datamaskinen skal bygges i samarbeid med Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL). Det vil blant annet brukes av National Nuclear Security Administration (NNSA) i forbindelse med oppgaver som kybersikkerhet, forvaltning av USAs atomvåpen og ikke-spredning. Ved hjelp av simuleringer og beregninger kan NNSA vurdere sikkerheten og påliteligheten til atomvåpen uten å måtte gjennomføre underjordiske prøvesprengninger.
– Nevromorf databehandling har åpner veldig spennende, nye muligheter og er i henhold til det vi anser som framtiden for den tungregningen og simuleringen som utgjør hjertet av våre nasjonale sikkerhetsoppdrag, sier Jim Brase, en visedirektør for datavitenskap ved LLNL, i en pressemelding.
– De potensielle mulighetene som nevromorf databehandling representerer, og maskinintelligensen som dette gjør mulig, vil endre hvordan vi gjør vitenskap, sier Brase.
Effektiv
I tillegg til egenskapene knyttet til maskinlæring, er den lave effektbruken interessant for LLNL, som fra før blant annet har superdatamaskinen Sequioa. Denne IBM Bluegene/Q-baserte maskinen anses som verden tredje kraftigste superdatamaskin med en målt ytelse på over 17 petaflops (flyttallsoperasjoner per sekund). Men maskinen trenger 7,89 megawatt for å oppnå denne regnekraften.
Når målet framover er å komme opp i exaflops-ytelse (tusen petaflops), er det vesentlig at dette kan gjøres uten at effektbehovet økes tilsvarende.
Hver TrueNorth-prosessor forbruker 70 milliwatt under kjøring med en driftsspenning på 0,8 volt. Da utfører den opptil 46 milliarder synaptiske operasjoner i sekundet. Hver prosessor består av 5,4 milliarder transistorer som er koblet sammen slik at de danner en matrise av 1 million digitale nevroner som kommuniserer med hverandre via 256 millioner elektriske synapser.
