Cient\u00edficos de IBM (NYSE:IBM) han dado a conocer el primer chip de computaci\u00f3n neurosin\u00e1ptica que ha alcanzado la escala de un mill\u00f3n de neuronas programables y 256 millones de sinapsis programables. Con 5.400 millones de transistores, este chip totalmente operativo y el primero en producci\u00f3n a escala es actualmente uno de los mayores chips CMOS jam\u00e1s construido y tiene un consumo min\u00fasculo de 70 milivatios (mW), en ejecuci\u00f3n a tiempo real biol\u00f3gico, varios \u00f3rdenes de magnitud de consumo de energ\u00eda inferiores a los de un moderno microprocesador. Se trata de un superordenador neurosyn\u00e1ptico del tama\u00f1o de un sello postal que funciona con la energ\u00eda equivalente a la de una bater\u00eda de un aud\u00edfono. Una tecnolog\u00eda que podr\u00eda transformar la ciencia, la tecnolog\u00eda, los negocios, las administraciones y la sociedad, con aplicaciones en el campo de la visi\u00f3n, audici\u00f3n y multisensoriales.<\/p>\n
El anuncio, publicado en la revista Science en colaboraci\u00f3n con Cornell Tech, representa un avance significativo que acerca la computaci\u00f3n cognitiva a la sociedad.<\/p>\n
Existe una enorme disparidad entre la capacidad cognitiva del cerebro humano y su baj\u00edsimo consumo de energ\u00eda si se compara con los ordenadores actuales. Para reducir esa brecha, los cient\u00edficos de IBM han creado algo que no exist\u00eda hasta la fecha: una arquitectura de computaci\u00f3n completamente nueva, escalable y eficiente, inspirada en la neurociencia y que abre un nuevo camino respecto a la arquitectura von Neumann utilizada casi universalmente desde 1946.<\/p>\n
Este chip de segunda generaci\u00f3n es la culminaci\u00f3n de casi una d\u00e9cada de investigaci\u00f3n y desarrollo, lo que incluye un prototipo inicial de un chip con un solo n\u00facleo en 2011 y un ecosistema de software con un nuevo lenguaje de programaci\u00f3n y un simulador de chip en 2013.<\/p>\n
El nuevo chip tiene una red bidimensional de 4.096 n\u00facleos neurosin\u00e1pticos digitales distribuidos, donde cada n\u00facleo integra memoria, computaci\u00f3n y comunicaci\u00f3n y opera seg\u00fan un modo de computaci\u00f3n paralela, dirigida por eventos y con tolerancia a fallos. Para poder permitir que el sistema se adapte y crezca m\u00e1s all\u00e1 de los l\u00edmites de sus chips individuales, los chips adyacentes se conectan unos a otros formando un mosaico sin interrupciones, construyendo los pilares de una futura supercomputaci\u00f3n neurosin\u00e1ptica. Para demostrar esta escalabilidad, IBM tambi\u00e9n ha dado a conocer un sistema de 16 chips con 16.000 neuronas programables y 4.000 sinapsis programables.<\/p>\n
\u201cIBM ha sentado las bases de la computaci\u00f3n inspirada en el cerebro humano, en los t\u00e9rminos de una arquitectura de computaci\u00f3n radicalmente nueva, a una escala sin precedentes, una velocidad, eficiencia, energ\u00eda y capacidad de adaptaci\u00f3n incomparables, y unas t\u00e9cnicas de dise\u00f1o innovadoras. Anticipamos nuevas generaciones de sistemas de tecnolog\u00edas de la informaci\u00f3n que complementen las actuales m\u00e1quinas von Neumann, dotados de un ecosistema evolutivo de sistemas, software y servicios\u201d, ha afirmado el cient\u00edfico Dharmendra S. Modha de IBM. \u201cEste logro enfatiza el liderazgo de IBM en los momentos de transformaci\u00f3n transcendental de la historia de la computaci\u00f3n a trav\u00e9s de la investigaci\u00f3n a largo plazo en innovaci\u00f3n org\u00e1nica\u201d.<\/p>\n
La Agencia de Proyectos de Investigaci\u00f3n Avanzada de Defensa (DARPA) ha financiado el proyecto desde 2008 con aproximadamente 53 millones de d\u00f3lares durante la fase 0,1, 2 y 3 del programa Synapse (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics). Los colaboradores actuales incluyen Cornell Tech e iniLabs.<\/p>\n
Construyendo el chip<\/b><\/p>\n
El chip ha sido fabricado utilizando la tecnolog\u00eda de fabricaci\u00f3n de 28 nan\u00f3metros de Samsung, de memoria en chip compacta y transistores de baja corriente de fuga. “Es un logro sorprendente utilizar el proceso tradicional utilizado en el \u00e1mbito de los dispositivos m\u00f3viles de bajo consumo para conseguir un chip que emule el cerebro humano y sea capaz de procesar grandes cantidades de informaci\u00f3n sensorial con poco consumo” ha declarado, Shawn Han, vicepresidente de Foundry Marketing, Samsung Electronics. “Se trata de un inmenso avance de arquitectura, que es esencial en un momento en que la industria se mueve hacia la siguiente generaci\u00f3n de procesamiento de cloud y big data. Es un placer formar parte de este progreso tecnol\u00f3gico para las pr\u00f3ximas generaciones a trav\u00e9s de la tecnolog\u00eda de 28 nan\u00f3metros de Samsung”.<\/p>\n
Los elementos del chip de computaci\u00f3n dirigida por eventos han utilizado la metodolog\u00eda de dise\u00f1o as\u00edncrona de Cornell Tech y perfeccionada por IBM desde 2008. \u201cDespu\u00e9s de a\u00f1os colaborando con IBM estamos ahora m\u00e1s cerca de crear un ordenador similar a nuestro cerebro”, ha declarado el profesor Rajit Manohar, de Cornell Tech.<\/p>\n
La combinaci\u00f3n de un rompedor proceso tecnol\u00f3gico, una metodolog\u00eda de dise\u00f1o h\u00edbrida, as\u00edncrona-s\u00edncrona y una nueva arquitectura ha llevado a una densidad de consumo de energ\u00eda de 20 milivatios por cent\u00edmetro cuadrado, lo cual es casi cuatro \u00f3rdenes de magnitud inferior a los microprocesadores actuales.<\/p>\n
Presentando el ecosistema SyNAPSE<\/b><\/p>\n
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, supercomputaci\u00f3n, una especificaci\u00f3n neuronal, un paradigma de programaci\u00f3n, algoritmos y aplicaciones, y modelos de dise\u00f1o de prototipos. El ecosistema soporta todos los aspectos del ciclo de programaci\u00f3n desde el dise\u00f1o hasta el desarrollo, la depuraci\u00f3n y el despliegue.<\/p>\n
Para acercar esta nueva capacidad tecnol\u00f3gica a la sociedad, IBM ha dise\u00f1ado un programa de ense\u00f1anza novedoso para universidades, clientes, socios y empleados de IBM.<\/p>\n
Aplicaciones y visi\u00f3n<\/b><\/p>\n
Este ecosistema anticipa un cambio que acerca la computaci\u00f3n a los datos, integra gran variedad de datos sensoriales, analiza contextualmente la informaci\u00f3n en tiempo real y ayuda a resolver la complejidad de los entornos del mundo real.<\/p>\n
Mirando hacia el futuro, IBM est\u00e1 trabajando en integrar el procesamiento multisensorial neurosin\u00e1ptico en dispositivos m\u00f3viles con poca potencia, velocidad y volumen; en integrar novedosos sensores dirigidos por evento en un chip, en desarrollar servicios cloud multimedia en tiempo real acelerados por sistemas neurosin\u00e1ptocos, en construir superordenadores neurosin\u00e1pticos gracias a la colocaci\u00f3n de m\u00faltiples chips en una placa, y en crear sistemas que podr\u00edan eventualmente escalar a cien billones de sinapsis y m\u00e1s all\u00e1.<\/p>\n
IBM visualiza sistemas que aprendan y se adapten a las circunstancias del mundo real, construidos sobre n\u00facleos neurosin\u00e1pticos en chips y aprendizaje en tiempo real. Mientras que todav\u00eda el hardware se fabrica utilizando modernos procesos CMOS, la arquitectura subyacente est\u00e1 preparada para proporcionar avances en memoria, integraci\u00f3n 3D, l\u00f3gica y tecnolog\u00eda de sensores, as\u00ed como ofrecer un menor consumo, m\u00e1s velocidad y almacenamiento m\u00e1s compacto.<\/p>\n
Las opiniones expresadas son las del autor y no reflejan la pol\u00edtica oficial o la posici\u00f3n del Departamento de Defensa o el Gobierno de los EE.UU. Aprobado para su publicaci\u00f3n, distribuci\u00f3n ilimitada. <\/i><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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