یک استارتاپ آلمانی ابرکامپیوتری ساخته که معماری آن از مغز انسان الهام گرفته شده است. این ابرکامپیوتر غول‌پیکر که دارای بیش از ۶۵۰ هزار هسته پردازشی است، با مصرف انرژی بسیار پایین‌تر از ابرکامپیوترهای سنتی، می‌تواند سرعت فرایند کشف دارو را بسیار افزایش دهد.
به گزارش EE Times، شرکت آلمانی SpiNNcloud که در زمینه سخت‌افزارهای نورومورفیک (شبه‌مغز) فعالیت می‌کند، از فروش یک ابرکامپیوتر پیشرفته به دانشگاه لایپزیگ آلمان برای استفاده در تحقیقات کشف دارو خبر داد. این سیستم که برپایه نسل دوم سخت‌افزار SpiNNaker (پروژه‌ای که توسط «استیو فربر»، از طراحان اصلی معماری ARM، پایه‌گذاری شد) ساخته شده، بزرگ‌ترین در نوع خود است و به‌طور ویژه برای این کاربرد پزشکی به کار گرفته می‌شود.
ساخت ابرکامپیوتر با الهام از مغز برای کشف دارو
برخلاف ابرکامپیوترهای سنتی که بر پایه پردازشگرهای گرافیکی (GPU) ساخته شده‌اند و برای انجام محاسبات، تمام بخش‌های خود را به‌صورت همزمان فعال می‌کنند، معماری SpiNNcloud از مغز انسان الهام گرفته است. این سیستم با فرایند «پراکنش دینامیک» (Dynamic Sparsity) به‌جای فعال‌کردن تمام ۶۵۶ هزار و ۶۴۰ هسته پردازشی به‌صورت همزمان، فقط بخش‌هایی از سخت‌افزار را که برای یک وظیفه خاص مورد نیاز است، درگیر می‌کند.
این رویکرد دو مزیت بزرگ دارد:
- این سیستم ۱۸ برابر کارآمدتر از پردازشگرهای گرافیکی امروزی است. کل سیستم ۴۳۲۰ تراشه‌ای دانشگاه لایپزیگ، در دو رک جای گرفته است و فقط ۲۵ کیلووات برق مصرف می‌کند.
- این معماری برای نسل جدید مدل‌های هوش مصنوعی مانند «ترکیب متخصصان» (Mixture of Experts – MoE) که از هزاران زیر-مدل کوچک و تخصصی تشکیل شده‌اند، کاملاً ایده‌آل است؛ کاری که اجرای آن بر روی GPUها بسیار دشوار و ناکارآمد است.
هدف اصلی این ابرکامپیوتر در دانشگاه لایپزیگ، تسریع فرایندهای پزشکی شخصی‌سازی‌شده و کشف داروهای مولکولی کوچک است. این فرایندها نیازمند اجرای همزمان میلیون‌ها مدل کوچک برای یافتن تطابق میان مولکول‌های دارویی و پروفایل‌های ژنتیکی بیماران هستند؛ وظیفه‌ای که دقیقاً با معماری موازی و پراکنده SpiNNcloud همخوانی دارد.
«کریستین مایر»، هم‌بنیان‌گذار SpiNNcloud، می‌گوید: «یک نمونه اولیه از شبکه عصبی ما قادر است ۲۰ میلیارد مولکول را در کمتر از یک ساعت غربالگری کند؛ سرعتی که صد برابر بیشتر از یک خوشه با ۱۰۰۰ هسته CPU است.»
«هکتور گونزالس»، مدیرعامل SpiNNcloud معتقد است که معماری‌های الهام‌گرفته از مغز راه را برای انواع جدیدی از مدل‌های هوش مصنوعی که اجرای آنها بر روی سخت‌افزارهای رایج ممکن نیست، هموار می‌کنند. شرکت SpiNNcloud که درحال‌حاضر قراردادهایی به ارزش ده‌ها میلیون یورو با مؤسسات تحقیقاتی و مراکز محاسباتی اروپا و آمریکا دارد، درحال تبدیل‌شدن به یکی از مهره‌های مهم در نسل بعدی ابرکامپیوترهای هوش مصنوعی است.
