劳伦斯·利弗莫尔与IBM合作打造新型的大脑启发式超级计算机

劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)今天宣布，将接收第一-的一类脑启发的超级计算平台，通过开发的深度学习(链接外部的) IBM研究中心(链接外部)。该可扩展平台基于名为IBM TrueNorth的突破性神经突触计算机芯片，将处理相当于1600万个神经元和40亿个突触的能量，并消耗相当于助听器电池的能量-仅2.5瓦功率。

IBM Neuromorphic System的类似于大脑的神经网络设计能够比传统芯片更有效地推断出复杂的认知任务，例如模式识别和集成感官处理。

新的系统将被用来探索新的计算能力的重要国家核安全-行政(链接外部)个n(NNSA)在网络安全的任务，这个国家的核武器储备管理工作和防扩散。NNSA的高级仿真和计算(ASC)程序将评估机器学习应用程序，深度学习算法和体系结构，并进行常规计算可行性研究。ASC是NNSA的“库存管理计划”的基石，旨在确保无需进行地下测试即可确保国家核威慑力量的安全性，安全性和可靠性。

LLNL数据科学副总监Jim Brase说：“神经态计算带来了非常令人兴奋的新可能性，并且与我们视为任务核心的高性能计算和仿真的未来相一致。” “神经形态计算所代表的潜在功能以及它们将支持的机器智能将改变我们的科学方式。”

该技术代表了过去70年来普遍存在的计算机设计的根本偏离，并且可能是下一代超级计算机开发的强大补充，该超级计算机能够以数十亿亿倍的速度运行，速度可达到50倍(或两个数量级)。比当今最先进的petaflop(每秒四十亿浮点运算)系统要强。像人的大脑一样，神经突触系统所需的电能和体积也大大减少。

LLNL武器仿真与计算项目总监Michel McCoy表示：“这些灵感来自大脑的处理器的低功耗体现了业界的需求，以及一种创新的方法，旨在降低未来系统的所有组件的功耗，因为我们将目光投向了百亿分之一秒的计算。” 。

“ IBM研究员兼大脑灵感计算首席科学家Dharmendra Modha说：“当我们进入认知计算的下一个时代时，这个先进的计算平台的交付代表了一个重要的里程碑。” “我们重视与国家实验室的合作伙伴关系。实际上，在设计和制造之前，我们使用LLNL的Sequoia超级计算机对IBM TrueNorth处理器进行了仿真。这项合作将突破大脑启发式计算的界限，以使未来的系统能够提供空前的功能和吞吐量，同时将资本，运营和编程成本降至最低，从而使我们的国家处于科学技术的领先地位。”

单个TrueNorth处理器由54亿个晶体管组成，这些晶体管连接在一起，以创建一百万个数字神经元的阵列，这些神经元通过2.56亿个电气突触相互通信。它实时消耗70毫瓦的功率，每秒执行46 Gb的突触操作-比在同一神经网络上运行推理的传统计算机要低几个数量级。TrueNorth最初是在国防高级研究计划局(DARPA)的神经形态自适应塑料可伸缩电子系统(SyNAPSE)计划的主持下与康奈尔大学合作开发的。

根据这份价值100万美元的合同，LLNL将获得一个16芯片的TrueNorth系统，代表总共1600万个神经元和40亿个突触。LLNL还将获得一个端到端的生态系统，以创建和编程能效计算机，以模仿大脑的感知，行动和认知能力。生态系统由一个模拟器组成;一种编程语言;集成的编程环境;算法和应用程序库;固件; 构成用于深度学习的神经网络的工具;教学课程;和云支持。

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