یک استارتاپ آلمانی ابرکامپیوتری ساخته که معماری آن از مغز انسان الهام گرفته شده است. این ابرکامپیوتر غول‌پیکر که دارای بیشتر از ۶۵۰ هزار هسته پردازشی است، با مصرف انرژی زیاد پایین‌تر از ابرکامپیوترهای سنتی، می‌تواند شدت فرایند کشف دارو را زیاد افزایش دهد.

به گزارش EE Times، شرکت آلمانی SpiNNcloud که در عرصه سخت‌افزارهای نورومورفیک (شبه‌مغز) فعالیت می‌کند، از فروش یک ابرکامپیوتر پیشرفته به دانشگاه لایپزیگ آلمان برای منفعت گیری در تحقیقات کشف دارو خبر داد. این سیستم که برپایه نسل دوم سخت‌افزار SpiNNaker (پروژه‌ای که توسط «استیو فربر»، از طراحان مهم معماری ARM، پایه‌گذاری شد) ساخته شده، بزرگ‌ترین در نوع خود است و به‌طور اختصاصی 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، همه قسمت‌های خود را به‌صورت همزمان فعال می‌کنند، معماری SpiNNcloud از مغز انسان الهام گرفته است. این سیستم با فرایند «پراکنش دینامیک» (Dynamic Sparsity) به‌جای فعال‌کردن همه ۶۵۶ هزار و ۶۴۰ هسته پردازشی به‌صورت همزمان، فقط قسمت‌هایی از سخت‌افزار را که برای یک ماموریت خاص مورد نیاز است، دچار می‌کند.

این رویکرد دو مزیت بزرگ دارد:

1. 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.
2. این معماری برای نسل تازه مدل‌های هوش مصنوعی همانند «ترکیب متخصصان» (Mixture of Experts – MoE) که از هزاران زیر-مدل کوچک و تخصصی راه اندازی شده‌اند، کاملاً ایده‌آل است؛ کاری که اجرای آن بر روی GPUها زیاد دشوار و بی فایده است.

مقصد مهم 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 بین مولکول‌های دارویی و پروفایل‌های ژنتیکی بیماران می باشند؛ ماموریت‌ای 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 زیاد تر 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 اکنون قراردادهایی به قیمت 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.