ابرکامپیوتر SpiNNaker 2 که اخیراً توسط آزمایشگاه ملی سندیا رونمایی شده، رویکردی کاملاً متفاوت نسبت به ابرکامپیوترهای سنتی ارائه میدهد. برخلاف اغلب سیستمهای پیشرفته امروزی که به کارتهای گرافیکی قدرتمند، حافظههای SSD و زیرساختهای ذخیرهسازی پیشرفته متکی هستند، این ابرکامپیوتر هیچیک از این قطعات رایج را ندارد. در عوض، تمرکز اصلی آن بر معماری نورومورفیک و ارتباطات گسترده بین هستههای پردازشی است.
در ساخت این سیستم از نسخهی دوم پلتفرم SpiNNaker استفاده شده که پیشتر توسط دانشگاه منچستر پایهریزی شده بود. نسخهی جدید اکنون شامل ۲۴ مادربرد با مجموع ۱۷۵ هزار هستهی پردازشی ARM است که هرکدام ۹۶ گیگابایت رم LPDDR4 دارند. مجموع حافظهی رم این مجموعه به ۲٫۳ ترابایت میرسد، در حالیکه هیچ حافظه ذخیرهسازی مجزایی برای آن در نظر گرفته نشده است. این ویژگی در کنار ۲۳ گیگابایت SRAM داخلی، ساختاری متمرکز بر محاسبه و پردازش بیوقفه ایجاد کرده است.
معماری SpiNNaker 2 بهگونهای طراحی شده که بتواند عملکرد نورونها و سیناپسهای مغز انسان را شبیهسازی کند. هر مادربرد حدود ۵۰ پردازنده ARM را در خود جای داده که با یک شبکه ارتباطی پیچیده به یکدیگر متصلاند. این سیستم برخلاف مدلهای سنتی که قدرت را از توان سختافزاری بالا میگیرند، بر بهرهوری انرژی و بهینهسازی تعامل بین هستهها تکیه دارد.
یکی از ویژگیهای مهم این ابرکامپیوتر، استفاده از فناوری ساخت ۲۲ نانومتری است که در کنار ولتاژ دینامیک پایین و معماری ارتباطی پیشرفته، موجب کاهش چشمگیر مصرف انرژی شده است. همچنین نسبت به نسل اول، SpiNNaker 2 ده برابر هستههای بیشتری دارد که موجب افزایش چشمگیر توان پردازشی شده است.
کاربرد اصلی این سیستم در پردازش مدلهای ترکیبی هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی و شبیهسازی ساختارهای عصبی زیستی تعریف شده است. این رویکرد میتواند راه را برای درک بهتر عملکرد مغز انسان، مدلسازی بیماریهای عصبی و حتی توسعه هوش مصنوعیهای آیندهمحور هموار سازد.
گفتنی است در شهر درسدن آلمان نیز پروژهای مشابه در دست اجراست که پیشبینی میشود بیش از ۵٫۲ میلیون هسته پردازشی داشته باشد. این حرکت جهانی نشان میدهد معماریهای الهامگرفته از مغز در آیندهای نزدیک، جایگزین مدلهای سنتی در حوزه پردازش خواهند شد. SpiNNaker 2 تنها یک شروع است.