IBM開(kāi)發(fā)人腦神經(jīng)元模擬芯片 推動(dòng)認知電腦發(fā)展

為了實(shí)現海量資料實(shí)時(shí)分析所需的每秒百萬(wàn)兆次（exascale）運算速度，以滿(mǎn)足未來(lái)大量感測器流信息的需求（例如將在2024年建成的SKA超級電波望遠鏡），IBM公司正開(kāi)發(fā)一款模擬人腦神經(jīng)元運作的3D芯片，它可以為未來(lái)的認知電腦掃清道路。IBM研究中心科學(xué)家布魯諾·米歇爾（Bruno Michel）說(shuō)：“我們采取了一種由人腦得到靈感的新研究方法。如同血液調整神經(jīng)元如何傳送信號一樣，通過(guò)復制大腦的這種封裝技術(shù)，我們希望能將現有設備壓縮一百萬(wàn)倍，從而提升一萬(wàn)倍的能源效率?！?/P>

IBM日前宣布，南非國家研究基金會(huì )以及荷蘭ASTRON電波天文學(xué)研究所（NIRA）也聯(lián)合投入這項研究計劃，目的是為澳洲沙漠的超級電波望 遠鏡海量資料開(kāi)發(fā)可實(shí)時(shí)分析的技術(shù)。ASTRON項目將在南非安裝64個(gè)天線(xiàn)原型，以協(xié)助IBM與NIRA打造可實(shí)時(shí)分析百京位（Exabyte）資料的 超級運算架構。ASTRON與IBMExascale技術(shù)中心研究人員強調，這項認知運算技術(shù)不只學(xué)習與模擬人腦，同時(shí)也提升了能源效率。

米歇爾稱(chēng)：“如果你分析一個(gè)典型的微芯片，其中只有百萬(wàn)分之一的晶體管用于執行功能，而其它98%則用于冷卻。但在大腦中，40%的容量用于執行功能，50%實(shí)現互連，而只有10%用于冷卻，因此我們想要開(kāi)發(fā)出更接近這一比例的電腦?！?/P>

首先采用液體冷卻劑作為電池電解質(zhì)，為3D芯片提供電荷離子。冷卻劑/電解液將流入各層疊芯片間信道，其散熱片則作為電池電極。流經(jīng)3D芯片堆棧后，流體將返回到中央儲存庫而被冷卻，并在流回芯片之前進(jìn)行充電。

為了處理來(lái)自SKA天線(xiàn)的訊號，該研究團隊將采用這些能以液體冷卻帶電的3D芯片堆疊，從而制作出微型服務(wù)器原型，幫助科學(xué)家捕捉到宇宙大爆炸 后的微弱信號。而由于來(lái)自SKA的資料信息大大超過(guò)網(wǎng)絡(luò )流量，該計劃最終可以處理商業(yè)、金融與醫療保健資料信息，讓未來(lái)的認知電腦提供exascale級 的資料處理能力。