La IBM ha presentato un nuovo chip dotato di un’architettura ispirata a quella del cervello ed è in grado di eseguire compiti sofisticati in tempo reale consumando un’energia inferiore rispetto ai chip tradizionali.
Il dispositivo è stato progettato dai ricercatoti della IBM e della Cornell University diretti da Dharmendra S. Modha nell’ambito del progetto SyNAPSE (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics) sponsorizzato dalla DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).

IBM TrueNorth, Close-up Engineering
This thermography shows the difference of consumption between the new chip (left) and a standard chip (source: lescienze.it)

TrueNorth -così è stato battezzato il chip- sfrutta la tecnologia al silicio ed è formato da 5.4 miliardi di transistor disposti in 4096 nuclei “neurosinaptici” interconnessi, organizzati come se fossero composti da un milione di “neuroni” dotati di 256 milioni di punti di collegamento (sinapsi).

A differenza dei normali processori -come è stato riportato nello studio pubblicato su Science gli elementi di TrueNorth si attivano solo quando la carica elettrica raggiunge uno specifico valore. Così, la loro attivazione influenza la carica di altri neuroni, come più o meno accade nel nostro cervello.

Per testare l’efficienza e le capacità del chip, i ricercatori hanno usato il dispositivo per individuare e classificare diversi tipi di oggetto in movimento ripresi in un video. Il

TrueNorth, Close-up Engineering
Diagram of the recognition task used to test the new chip (source: lescienze.it)

risultato ottenuto è stato sorprendente: rispetto ad un microprocessore standard, TrueNorth ha consumato un quantitativo di energia 176 mila volte inferiore identificando gli oggetti in un tempo 100 volte più breve.

Lo scopo di IBM e dei partner del progetto SyNAPSE è quello di costruire un supercomputer neurosinaptico “in miniatura” che contenga 10 miliardi di “neuroni” e 100 mila miliardi di “sinapsi”, consumando un solo kilowatt di potenza (il cervello umano ha circa 100 miliardi di sinapsi e utilizza solo 20 watt).

Attualmente il chip è alla sua seconda versione (dopo la prima del 2011), è ancora in fase sperimentale e non è disponibile per il commercio.
Nella comunità scientifica, da più parti vedono nel TrueNorth una rivoluzione senza precedenti.

Un risultato notevole in termini di scalabilità e basso consumo energetico“, ha detto Horst Simon, vice direttore del Lawrence Berkeley National Laboratory che ha paragonato il nuovo design all’avvento dei supercomputer paralleli negli anni ottanta, il che allora voleva dire “passare da una strada a due corsie di un’autostrada.” 

E per molti, sebbene il progetto sia ancora in fase sperimentale, l’innovazione di IBM potrebbe aiutare a superare i limiti prestazionali dell’architettura di Von Neumann, il sistema matematico su cui si basano quasi tutti i computer costruiti dal 1948 ad oggi. Non resta che aspettare i prossimi anni per scoprire come il progetto evolverà.

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