IBM da a conocer chip inspirado en el funcionamiento cerebral
Opera a 46 mil millones de “operaciones sinápticas” por segundo por watt; se planean 100 billones de “sinapsis”, más o menos el número que contiene el cerebro humano.
Chip neurosináptico de IBM (crédito: IBM)
IBM anunció en agosto 7 el primer chip de computadora en alcanzar un millón de “neuronas” programables, 256 millones de “sinapsis” igualmente programables y 46 mil millones de “operaciones sinápticas” por segundo por watt — que simula la función de neuronas y sinapsis en el cerebro.
Neutosináptica. Con 5.4 mil millones de transistores, este chip neurosináptico (inspirado en el cerebro y del tamaño de una estampilla postal), es uno de los chips CMOS más grandes construidos en la historia, dijo IBM. Aunque se desempeña a un tiempo biológico real, su consumo es tan minúsculo que llega a ser de 70m/w.
Eso es mucho menos que un moderno microprocesador y es el equivalente a la energía que consume un diminuto aparato de sordera.
Tiene una densidad de poder de 20mW/cm2 –casi cuatro órdenes de magnitud menos que los microprocesadores actuales, dijo IBM.
Dónde está el truco: el nuevo chip es impulsado por eventos (event-driven) — opera sólo cuando lo requiere, lo que da como resultado un ambiente de operación más frío y poco consumo de energía.
No Von Neunmann. Esta arquitectura radical de diseño de chips significa también un alejamiento de la arquitectura clásica von Neunmann –la base de casi toda computadora hoy– que de manera inherente crea un cuello de botella limitador del rendimiento del sistema.
En su lugar, la nueva arquitectura del chip “TrueNorth” contiene una red de malla bidimensional de 4096 cores neurosinápticos distribuidos.
Cada core integra memoria, cálculo y comunicación, que opera impulsada por eventos, paralelamente y tolerante a fallas.
Transformando la movilidad: Para demostrar su escabilidad, IBM también dio a conocer un sistema de 16 chips con 16 millones de neuronas programables y cuatro mil millones de sinapsis programables.
“Estos chips inspirados en el cerebro podrían transformar la movilidad a través de aplicaciones sensoriales e intelegientes que estarían en la palma de una mano pero sin requerir conexión inalámbrica”, dijo Dr. Dharmendra S. Modha, jefe científico de IBM.
Objetivo: 100 billones de sinapsis. IBM indicó que planea integrar su procesamiento neurosináptico en dispositivos móviles para superar las limitaciones relacionadas con suministro de energía, tamaño y velocidad.
IBM visualiza servicios de nube multimedia en tiempo real, una supercomputadora de bajo consumo de energía basada en este tipo de chips, y supercomputadoras neurosinápticas que eventualmente llegarían a los 100 billones de sinapsis (la cantidad estimada de sinapsis en el cerebro humano) y aún más.
Modha y su equipo imaginan desde ya las aplicaciones prácticas para este tipo de chips, dando especial mención a su reconocimiento de patrones visuales y otros algoritmos cerebrales similares.
Una pesona ciega, por ejemplo, podría recibir información auditiva que le permita evitar objetos en su camino.
Un dispositivo similar a una pelota de baloncesto conocida como “Tumbleweed” podría navegar dentro de un ambiente peligroso (un reactor nuclear, por ejemplo) y enviar información de radiación, entre otras cosas.
DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) ha financiado este proyecto desde el 2008 con cerca de 50 millones de dólares a través de su programa Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics (SyNAPSE). Actualmente también colaboran Cornell Tech y iniLabs, Ltd.
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