O supercomputador neuromórfico SpiNNaker2, capaz de simular até 180 milhões de neurônios, foi instalado nos Laboratórios Nacionais de Sandia

A SpiNNcloud Systems, desenvolvedora alemã de supercomputadores neuromórficos, lançou o supercomputador SpiNNaker2, modelado com base no cérebro humano, nos Laboratórios Nacionais de Sandia (SNL). Trata-se de grande importância para o desenvolvimento da tecnologia da computação e para a execução de tarefas relacionadas à segurança nacional, relata a Silicon Angle.

O SNL é um complexo de pesquisa e desenvolvimento do governo dos EUA com foco em segurança nacional, energia e inovação tecnológica avançada. Sandia é administrado por uma divisão especializada do Departamento de Energia dos EUA (DoE) e é mais conhecido por seus projetos relacionados ao arsenal nuclear dos Estados Unidos e sua segurança e eficácia.

O supercomputador SpiNNaker2 foi anunciado em maio de 2024. Trata-se de um sistema de computador neuromórfico de alto desempenho baseado nos princípios do cérebro humano. A plataforma foi criada pela Arm e pelo arquiteto Steve Furber, do SpiNNaker1, e utiliza múltiplos chips de baixo consumo para realizar cálculos de IA e outras tarefas.

Fonte da imagem: SpiNNcloud Systems

De acordo com a Datacenter Dynamics, o sistema utiliza milhares de núcleos ARM para simular os neurônios do cérebro. O Sandia National Labs implantou uma das maiores configurações de SpiNNaker do mundo, composta por 24 placas com 175.104 núcleos, capaz de simular de 150 a 180 milhões de neurônios, tornando-se uma das cinco plataformas neuromórficas mais poderosas do mundo para pesquisa em IA e neurociência. No entanto, o sistema ainda está muito atrás do cérebro humano, com 100 bilhões de neurônios, de acordo com a Blocks&Files.

O SpiNNaker2 utiliza uma arquitetura altamente paralela de 48 chips SpiNNaker2 por placa, cada um com 152 núcleos baseados em ARM, 20 MB de SRAM e aceleradores especializados. O design proporciona computação eficiente, permitindo que o sistema execute simulações complexas com menor consumo de energia do que os aceleradores de IA tradicionais. A alta eficiência do SpiNNaker2 o torna especialmente valioso para missões de segurança nacional.

Cada placa é equipada com 96 GB de RAM LPDDR4. Em uma configuração com 90 placas, o sistema possui 8.640 GB de DRAM e, na configuração máxima (1.440 placas), 138.240 GB. A arquitetura utiliza comunicação entre chips de alta velocidade, o que elimina completamente a necessidade de armazenamento centralizado de dados, e a enorme capacidade de memória permite a modelagem eficiente de redes neurais em larga escala.

Fonte da imagem: SpiNNcloud Systems

O SpiNNaker2 é integrado a sistemas HPC existentes e opera sem sistema operacional ou discos, alcançando alto desempenho ao armazenar dados em SRAM e DRAM. O sistema utiliza portas paralelas padrão para carregar e descarregar dados, e sua configuração máxima atual inclui mais de 10,5 milhões de núcleos, permitindo simulações de redes neurais em “tempo real biológico”.

Embora sistemas baseados em aceleradores clássicos possam melhorar a eficiência de supercomputadores em comparação com CPUs convencionais, sistemas baseados na “arquitetura” do cérebro humano, como o SpiNNaker2, são uma alternativa ainda mais atraente, de acordo com um porta-voz da Sandia.

A SpiNNcloud afirma que o sistema suporta algoritmos de IA generativa de última geração, proporcionando um caminho muito mais eficiente para o aprendizado de máquina usando “esparsidade dinâmica”. De acordo com o site da SpiNNcloud, o chip SpiNNext, que é 78 vezes mais eficiente em termos de energia do que os aceleradores de IA tradicionais, será lançado em breve.