Спинакер

SpiNNaker (архитектура нейронной сети с пиковыми нагрузками) — это массивно - параллельная многоядерная суперкомпьютерная архитектура, разработанная Исследовательской группой передовых процессорных технологий (APT) на факультете компьютерных наук Манчестерского университета . ^[2] Она состоит из 57 600 вычислительных узлов, каждый из которых имеет 18 процессоров ARM9 (в частности, ARM968) и 128 МБ мобильной DDR SDRAM , что в общей сложности составляет 1 036 800 ядер и более 7 ТБ оперативной памяти. ^[3] Вычислительная платформа основана на нейронных сетях с пиковыми нагрузками , полезных для моделирования человеческого мозга (см. Проект «Мозг человека» ). ^{[4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]}

Завершенная конструкция размещена в 10 19-дюймовых стойках , каждая из которых вмещает более 100 000 ядер. ^[13] Карты с чипами находятся в 5 корпусах с лезвиями , а каждое ядро ​​эмулирует 1000 нейронов . ^[13] В целом, цель состоит в том, чтобы смоделировать поведение совокупностей до миллиарда нейронов в реальном времени. ^{[14] Для этой машины требуется около 100 кВт от} источника питания 240 В и кондиционируемой среды. ^[15]

SpiNNaker используется как один из компонентов нейроморфной вычислительной платформы для проекта «Человеческий мозг». ^{[16] [17]}

14 октября 2018 года HBP объявила о достижении отметки в миллион ядер. ^{[18] [19]}

24 сентября 2019 года HBP объявила, что Техническому университету Дрездена был предоставлен грант в размере 8 миллионов евро, который пойдет на финансирование строительства машины второго поколения (называемой SpiNNcloud) . ^[20]

Ссылки

1. Ян, Йексин; Каппель, Дэвид; Ноймаркер, Феликс; Парцш, Йоханнес; Фоггингер, Бернхард; Хоппнер, Себастьян; Фурбер, Стив; Маасс, Вольфганг; Легенштейн, Роберт; Майр, Кристиан (2019). «Эффективная структурная пластичность на основе вознаграждения на прототипе SpiNNaker 2». Труды IEEE по биомедицинским схемам и системам . 13 (3): 579–591. arXiv : 1903.08500 . Bibcode : 2019arXiv190308500Y. doi : 10.1109/TBCAS.2019.2906401. ISSN  1932-4545. PMID  30932847. S2CID  84186422.
2. Исследовательская группа передовых процессорных технологий
3. "Проект SpiNNaker - Микросхема SpiNNaker". apt.cs.manchester.ac.uk . Получено 17 ноября 2018 г. .
4. Домашняя страница SpiNNaker, Манчестерский университет , получено 11 июня 2012 г.
5. Фурбер, С.Б.; Гэллаппи, Ф.; Темпл, С.; Плана, Л.А. (2014). «Проект SpiNNaker». Труды IEEE . 102 (5): 652–665. doi : 10.1109/JPROC.2014.2304638 .
6. Xin Jin; Furber, SB ; Woods, JV (2008). «Эффективное моделирование импульсных нейронных сетей на масштабируемом чипе многопроцессорного процессора». 2008 IEEE Международная объединенная конференция по нейронным сетям (IEEE Всемирный конгресс по вычислительному интеллекту) . стр. 2812–2819. doi :10.1109/IJCNN.2008.4634194. ISBN 978-1-4244-1820-6. S2CID  2103654.
7. Миллион ядер ARM для размещения симулятора мозга Архивировано 17 июля 2011 г. в статье Wayback Machine News о проекте в EE Times
8. Temple, S.; Furber, S. (2007). «Нейронная системная инженерия». Журнал интерфейса Королевского общества . 4 (13): 193–206. doi :10.1098/rsif.2006.0177. PMC 2359843. PMID  17251143 . Манифест проекта SpiNNaker, изучающий и анализирующий общий уровень понимания функций мозга и подходов к построению компьютерной модели мозга.
9. Plana, LA; Furber, SB ; Temple, S.; Khan, M.; Shi, Y.; Wu, J.; Yang, S. (2007). «Инфраструктура GALS для массивно-параллельного мультипроцессора». IEEE Design & Test of Computers . 24 (5): 454. doi :10.1109/MDT.2007.149. S2CID  16758888.Описание глобально асинхронной, локально синхронной (GALS) природы SpiNNaker с обзором асинхронного коммуникационного оборудования, предназначенного для передачи нейронных «импульсов» между процессорами.
10. Наваридас, Х.; Лухан, М.; Мигель-Алонсо, Х.; Плана, Л.А.; Фурбер, С. (2009). «Понимание сети взаимосвязей SpiNNaker». Труды 23-й международной конференции по суперкомпьютерам — ICS '09 . стр. 286. CiteSeerX 10.1.1.634.9481 . doi :10.1145/1542275.1542317. ISBN  9781605584980. S2CID  3710084.Моделирование и анализ межсоединений SpiNNaker на машине с миллионом ядер, демонстрирующие пригодность сети с коммутацией пакетов для крупномасштабного моделирования импульсных нейронных сетей.
11. Раст, А.; Галлуппи, Ф.; Дэвис, С.; Плана, Л.; Паттерсон, К.; Шарп, Т.; Лестер, Д.; Фурбер, С. (2011). «Параллельное моделирование гетерогенной нейронной модели на нейромиметическом оборудовании в реальном времени». Нейронные сети . 24 (9): 961–978. doi :10.1016/j.neunet.2011.06.014. PMID  21778034.Демонстрация способности SpiNNaker моделировать различные нейронные модели (одновременно, если необходимо) в отличие от другого нейроморфного оборудования.
12. Sharp, T.; Galluppi, F.; Rast, A.; Furber, S. (2012). «Энергоэффективное моделирование подробных корковых микросхем на SpiNNaker». Journal of Neuroscience Methods . 210 (1): 110–118. doi :10.1016/j.jneumeth.2012.03.001. PMID  22465805. S2CID  19083072.Четырехчиповое моделирование в реальном времени кортикальной цепи с четырьмя миллионами синапсов, демонстрирующее исключительную энергоэффективность архитектуры SpiNNaker
13. Видеоинтервью computerphile со Стивом Фербером
14. "Проект SpiNNaker - Архитектурный обзор". apt.cs.manchester.ac.uk . Получено 17 ноября 2018 г. .
15. "Проект SpiNNaker - Платы и машины". apt.cs.manchester.ac.uk . Получено 17 ноября 2018 г. .
16. Calimera, A; Macii, E; Poncino, M (2013). «Проект человеческого мозга и нейроморфные вычисления». Functional Neurology . 28 (3): 191–6. PMC 3812737. PMID  24139655 . 
17. Монро, Д. (2014). «Нейроморфные вычисления готовятся к (действительно) большому времени». Сообщения ACM . 57 (6): 13–15. doi :10.1145/2601069. S2CID  20051102.
18. "Проект моделирования мозга SpiNNaker достигает миллиона ядер на одной машине" . Получено 19 октября 2018 г.
19. Петрут Богдан (14 октября 2018 г.), SpiNNaker: 1 миллион основных нейроморфных платформ , получено 19 октября 2018 г.
20. "Второе поколение нейроморфного суперкомпьютера SpiNNaker будет построено в Техническом университете Дрездена - Новости". www.humanbrainproject.eu . Получено 2 октября 2019 г.