Científicos de IBM han dado a conocer el primer chip de computación neurosináptica que ha alcanzado la escala de un millón de neuronas programables y 256 millones de sinapsis programables. Con 5.400 millones de transistores, este chip totalmente operativo y el primero en producción a escala es actualmente uno de los mayores chips CMOS jamás construido y tiene un consumo minúsculo de 70 milivatios (mW), en ejecución a tiempo real biológico, varios órdenes de magnitud de consumo de energía inferiores a los de un moderno microprocesador. Se trata de un superordenador neurosynáptico del tamaño de un sello postal que funciona con la energía equivalente a la de una batería de un audífono. Una tecnología con aplicaciones en el campo de la visión, audición y multisensoriales.
Existe una enorme disparidad entre la capacidad cognitiva del cerebro humano y su bajísimo consumo de energía si se compara con los ordenadores actuales. Para reducir esa brecha, los científicos de IBM han creado algo que no existía hasta la fecha: una arquitectura de computación completamente nueva, escalable y eficiente.
Este chip de segunda generación es la culminación de casi una década de investigación y desarrollo. El nuevo chip tiene una red bidimensional de 4.096 núcleos neurosinápticos digitales distribuidos, donde cada núcleo integra memoria, computación y comunicación y opera según un modo de computación paralela, dirigida por eventos y con tolerancia a fallos. Para demostrar esta escalabilidad, IBM también ha dado a conocer un sistema de 16 chips con 16.000 neuronas programables y 4.000 sinapsis programables.
“IBM ha sentado las bases de la computación inspirada en el cerebro humano, en los términos de una arquitectura de computación radicalmente nueva, a una escala sin precedentes, una velocidad, eficiencia, energía y capacidad de adaptación incomparables, y unas técnicas de diseño innovadoras. Anticipamos nuevas generaciones de sistemas de tecnologías de la información que complementen las actuales máquinas von Neumann, dotados de un ecosistema evolutivo de sistemas, software y servicios”, ha afirmado el científico Dharmendra S. Modha de IBM.
La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) ha financiado el proyecto desde 2008 con aproximadamente 53 millones de dólares. El chip ha sido fabricado utilizando la tecnología de fabricación de 28 nanómetros de Samsung, de memoria en chip compacta y transistores de baja corriente de fuga. Shawn Han, vicepresidente de Foundry Marketing, Samsung Electronics, ha declarado que “se trata de un inmenso avance de arquitectura, que es esencial en un momento en que la industria se mueve hacia la siguiente generación de procesamiento de cloud y big data“.
El nuevo chip es un componente de un completo ecosistema integrado verticalmente de principio a fin que abarca un simulador del chip, datos de neurociencia, supercomputación, una especificación neuronal, un paradigma de programación, algoritmos y aplicaciones, y modelos de diseño de prototipos. Este ecosistema anticipa un cambio que acerca la computación a los datos, integra gran variedad de datos sensoriales, analiza contextualmente la información en tiempo real y ayuda a resolver la complejidad de los entornos del mundo real.
