About / Advertise 
Ett tyskt företag bygger en hjärninspirerad dator och får en kund i amerikanska statliga labbet Sandia Labs, som ska använda den som testbädd för energisnåla algoritmer.
Arkitekturen – Spinnaker (SpiNNaker) – föddes i Manchester, Storbritannien, för nästan 20 år sedan med stöd av EU:s forskningsinitiativ Human Brain Project.
Sedan år 2021 drivs arkitekturen vidare i företaget Spinncloud, en avknoppare från universitetet i Dresden. Under juni har Spinncloud installerat en dator byggd på andra generationens chip – Spinnaker 2 – i Sandia Labs campus i New Mexico.
Spinnaker är en så kallad neuromorf arkitektur vilket betyder att den försöker efterlikna biologiska neuronnät i detaljer som dagens artificiella neuronnät förenklar bort.
Spinnaker simulerar bokstavligen de spikpulser som biologiska neuroner skickar mellan sig. Pulserna skickas bara när det händer nåt i realtid – därför hoppas Spinncloud att Spinnaker ska hitta uppgifter där denna sparsamhet ska komma till sin rätt och sänka energinotan.
Nu görs ett nytt försök med en ny generation av chipet, Spinnaker 2. Det är en hybrid som både stöder spikpulsneuroner och de så kallade perceptroner som används i dagens kommersiella artificiella neuronnät.
Sandias Spinnaker 2-system kan emulera upp till 175 miljoner biologiska spikande neuroner.
Beräkningshårdvaran i Spinnaker är digtal – helt vanliga generellt programmerbara Arm-cpu:er. En grundidé är ändå att beräkningarna ska ske händelsebaserat – var och en av de cirka 170 0000 cpu:erna i Sandias system körs asynkront.
Bara när indata anländer, är tanken. Men varje Arm-cpu kör sitt egen lokala program i 128 kB SRAM, så den kan fritt addera godtycklig logik och köra godtycklig Arm-kod.
 |
| 1152 stycken 152-kärniga Armprocessorer är fördelade på 24 stycken kort (48 processorer per kort). |
Nackdelen med Spinnakers spikpulsberäkningar är att de inte är kompatibla med de genombrott som skett inom artificiella neuronnät under de senaste åren och kulminerat med maskininlärd generativ AI. Det finns idag inget sätt att bygga en ”spinnaker-LLM”.
Men förhoppningen är att datorn ska ge hybrida AI-system där Spinnaker hittar en roll där den kan bidra med sin energisnålhet.
Utöver Sandia National Laboratories är Tekniska universitetet i München och Göttingens universitet kunder till Spinncloud.
Sandia Labs utforskar den medicinska tillämpningen att matcha läkemedel mot patientier. Dels ska algoritmen peka ut molekyler kanske lämpade för läkemedel genom att matcha mot redan kända verksamma ämnen. Dels ska dessa molekyer matchas mot enskilda patienter.
En annan tillämpning på Sandia labs är parallell slumpbaserad ruttplanering och schemaläggning
Sandia Labs använder sedan tidigare även en annat neuromorf chip – Loihi 2 från Intel – i ett system kallat Hala Point.
Det är ingen slump att Spinnaker byggs av Arm-cpu:er – den ursprunlige projektledaren Steve Furber är ingen mindre än huvudarkitekten bakom cpu-arkitekturen Arm.
Det första Spinnakerchipet använde en Arm 9-kärna medan Spinnaker 2 använder Arm v6, samma som den kommersiellt aktuella styrkretsfamiljen Cortex M.
Elektroniktidningen hittar inte att Steve Furber idag är involverad i företaget Spinncloud eller i uppföljaren till Spinnaker 2, Spinnext – båda på bild nedan.
