IBM开发人脑神经元模拟芯片 推动认知电脑发展

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北京时间3月26日消息,为了实现海量资料实时分析所需的每秒百万兆次(exascale)运算速度,以满足未来大量感测器流信息的需求(例如将在2024年建成的SKA超级电波望远镜),IBM公司正开发一款模拟人脑神经元运作的3D芯片,它可以为未来的认知电脑扫清道路。

IBM研究中心科学家布鲁诺·米歇尔(Bruno Michel)说:“我们采取了一种由人脑得到灵感的新研究方法。如同血液调整神经元如何传送信号一样,通过复制大脑的这种封装技术,我们希望能将现有设备压缩一百万倍,从而提升一万倍的能源效率。”

IBM日前宣布,南非国家研究基金会以及荷兰ASTRON电波天文学研究所(NIRA)也联合投入这项研究计划,目的是为澳洲沙漠的超级电波望远镜海量资料开发可实时分析的技术。ASTRON项目将在南非安装64个天线原型,以协助IBM与NIRA打造可实时分析百京位(Exabyte)资料的超级运算架构。ASTRON与IBMExascale技术中心研究人员强调,这项认知运算技术不只学习与模拟人脑,同时也提升了能源效率。

米歇尔称:“如果你分析一个典型的微芯片,其中只有百万分之一的晶体管用于执行功能,而其它98%则用于冷却。但在大脑中,40%的容量用于执行功能,50%实现互连,而只有10%用于冷却,因此我们想要开发出更接近这一比例的电脑。”

首先采用液体冷却剂作为电池电解质,为3D芯片提供电荷离子。冷却剂/电解液将流入各层叠芯片间信道,其散热片则作为电池电极。流经3D芯片堆栈后,流体将返回到中央储存库而被冷却,并在流回芯片之前进行充电。

为了处理来自SKA天线的讯号,该研究团队将采用这些能以液体冷却带电的3D芯片堆叠,从而制作出微型服务器原型,帮助科学家捕捉到宇宙大爆炸后的微弱信号。而由于来自SKA的资料信息大大超过网络流量,该计划最终可以处理商业、金融与医疗保健资料信息,让未来的认知电脑提供exascale级的资料处理能力。

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