Немецкая SpiNNcloud Systems, занимающаяся разработкой нейроморфных суперкомпьютеров, ввела в эксплуатацию в Сандийских национальных лабораториях (Sandia National Laboratories, SNL) суперкомпьютер SpiNNaker2, созданный по подобию человеческого мозга. Это имеет большое значение для развития вычислительной техники и выполнения задач, связанных с обеспечением национальной безопасности, сообщает Silicon Angle.
SNL — это научно-исследовательский комплекс правительства США, занимающийся проектами в области национальной безопасности, энергетики и передовых технологических инноваций. Sandia управляется одним из специализированных подразделений Министерства энергетики США (DoE) и более всего известна проектами, связанными с ядерным арсеналом Соединённых Штатов и обеспечением его сохранности и эффективности.
Суперкомпьютер SpiNNaker2 анонсировали в мае 2024 года. Он представляет собой высокопроизводительную нейроморфную компьютерную систему, основанную на принципах работы человеческого мозга. Платформа создана разработчиком архитектур Arm и SpiNNaker1 Стивом Фербером (Steve Furber) и использует множество чипов с низким энергопотреблением для ИИ-вычислений и выполнения других задач.
Источник изображения: SpiNNcloud Systems
Как сообщает Datacenter Dynamics, система использует тысячи Arm-ядер для имитации работы нейронов мозга. В Sandia National Labs развёрнута одна из крупнейших в мире конфигураций SpiNNaker из 24 плат о 175 104 ядрами, способная моделировать 150–180 млн нейронов, что делает её одной из пяти самых мощных нейроморфных платформ в мире для исследований в области ИИ и нейротехнологий. Впрочем, от человеческого мозга со 100 млрд нейронов система, по данным Blocks & Files, пока ещё сильно отстаёт.
SpiNNaker2 использует высокопараллельную архитектуру из 48 чипов SpiNNaker2 на плату, каждый из которых имеет по 152 ядра на основе Arm, 20 Мбайт SRAM и специализированные ускорители. Конструкция обеспечивает эффективные вычисления, позволяющие системе выполнять сложные симуляции с более низким энергопотреблением в сравнении с ИИ-ускорителями традиционного типа. Высокая эффективность SpiNNaker2 делает его особенно ценным для выполнения задач в сфере обеспечения национальной безопасности.
Каждая плата оснащена 96 Гбайт оперативной памяти LPDDR4. В конфигурации с 90 платами система имеет 8640 Гбайт DRAM, а в максимальном варианте (1440 плат) — 138 240 Гбайт. Архитектура использует высокоскоростную межчиповую связь, что вообще исключает необходимость в централизованном хранилище данных, а огромный объём памяти позволяет эффективно моделировать крупномасштабные нейронные сети.
Источник изображения: SpiNNcloud Systems
SpiNNaker2 интегрирован в существующие HPC-системы и работает без ОС или дисков, достигая высокой скорости работы за счет хранения данных в SRAM и DRAM. Система использует стандартные параллельные порты для загрузки и выгрузки данных, а её текущая максимальная конфигурация включает более 10,5 млн ядер, что позволяет моделировать нейронные сети в режиме «биологического реального времени».
По словам представителя Sandia, хотя системы на базе классических ускорителей способны повысить эффективность суперкомпьютеров в сравнении с обычными CPU, системы на основе «архитектуры» человеческого мозга вроде SpiNNaker2 — ещё более привлекательная альтернатива.
В SpiNNcloud заявляют, что система поддерживает и следующего поколения алгоритмов систем генеративного ИИ, обеспечивая значительно более эффективный путь развития машинного обучения с применением «динамической разреженности» (dynamic sparsity). По данным сайта SpiNNcloud, в скором будущем появится чип SpiNNext, в 78 раз более энергетически эффективный, чем традиционные ИИ-ускорители.
Источники:
