Спинакер

SpiNNaker: усовершенствованная архитектура нейронной сети
	Машина SpiNNaker на 1 миллион ядер, собранная в Манчестерском университете
Разработчик	Стив Фербер
Семейство продуктов	Манчестерские компьютеры
Тип	нейроморфный
Дата выпуска	2019
Процессор	ARM968E-S @ 200 МГц
Память	7 ТБ
Преемник	СпиНаккер 2
Веб-сайт	подходящий .cs .Манчестер .и .Великобритания /проекты /Спинакер /

SpiNNaker (архитектура пиковой нейронной сети) — это с массовым параллелизмом , многоядерная суперкомпьютерная архитектура разработанная исследовательской группой по передовым процессорным технологиям (APT) на факультете компьютерных наук Манчестерского университета . ^[2] Он состоит из 57 600 вычислительных узлов, каждый из которых имеет 18 процессоров ARM9 (в частности, ARM968) и 128 МБ мобильной DDR SDRAM , всего 1 036 800 ядер и более 7 ТБ ОЗУ. ^[3] Вычислительная платформа основана на импульсных нейронных сетях , полезных при моделировании человеческого мозга (см. Human Brain Project ). ^[4]^[5]^[6]^[7]^[8]^[9]^[10]^[11]^[12]

Готовая конструкция размещается в 10 19-дюймовых стойках , каждая из которых содержит более 100 000 ядер. ^[13] Карты, на которых установлены чипы, размещаются в пяти лезвиях , а каждое ядро эмулирует 1000 нейронов . ^[13] В общей сложности цель — смоделировать поведение агрегатов, насчитывающих до миллиарда нейронов, в реальном времени. ^[14] Для этой машины требуется около 100 кВт от сети 240 В и кондиционированного помещения. ^[15]

SpiNNaker используется как один из компонентов нейроморфной вычислительной платформы для проекта Human Brain Project. ^[16]^[17]

14 октября 2018 года HBP объявил, что рубеж в миллион ядер достигнут. ^[18]^[19]

был предоставлен грант в размере 8 миллионов евро, который будет финансировать строительство машины второго поколения (называемой SpiNNcloud) 24 сентября 2019 года HBP объявила, что TU Dresden . ^[20]

Ссылки [ править ]

^ Ян, Есинь; Каппель, Дэвид; Ноймаркер, Феликс; Парч, Йоханнес; Фоггингер, Бернхард; Хоппнер, Себастьян; Фербер, Стив; Маасс, Вольфганг; Легенштейн, Роберт; Майр, Кристиан (2019). «Эффективная структурная пластичность, основанная на вознаграждении, на прототипе SpiNNaker 2». Транзакции IEEE в биомедицинских схемах и системах . 13 (3): 579–591. arXiv : 1903.08500 . Бибкод : 2019arXiv190308500Y . дои : 10.1109/TBCAS.2019.2906401 . ISSN 1932-4545 . ПМИД 30932847 . S2CID 84186422 .
^ Исследовательская группа передовых процессорных технологий
^ «Проект SpiNNaker — Фишка SpiNNaker» . apt.cs.manchester.ac.uk . Проверено 17 ноября 2018 г.
^ Домашняя страница SpiNNaker , Манчестерский университет , получено 11 июня 2012 г.
^ Фурбер, Южная Каролина ; Галлуппи, Ф.; Храмы.; Плана, Луизиана (2014). «Проект СпиННакер» . Труды IEEE . 102 (5): 652–665. дои : 10.1109/JPROC.2014.2304638 .
^ Синь Цзинь; Фурбер, Южная Каролина ; Вудс, СП (2008). «Эффективное моделирование импульсных нейронных сетей на масштабируемом мультипроцессоре». 2008 Международная совместная конференция IEEE по нейронным сетям (Всемирный конгресс IEEE по вычислительному интеллекту) . стр. 2812–2819. дои : 10.1109/IJCNN.2008.4634194 . ISBN 978-1-4244-1820-6 . S2CID 2103654 .
↑ Миллион ядер ARM для размещения симулятора мозга. Архивировано 17 июля 2011 года в статье Wayback Machine News о проекте в EE Times.
^ Храмы.; Фурбер, С. (2007). «Нейронная инженерия» . Журнал интерфейса Королевского общества . 4 (13): 193–206. дои : 10.1098/rsif.2006.0177 . ПМК 2359843 . ПМИД 17251143 . Манифест проекта SpiNNaker, обзор и обзор общего уровня понимания функций мозга и подходов к построению компьютерной модели мозга.
^ Плана, Луизиана; Фурбер, Южная Каролина ; Храмы.; Хан, М.; Ши, Ю.; Ву, Дж.; Ян, С. (2007). «Инфраструктура GALS для массово-параллельного мультипроцессора». IEEE Проектирование и тестирование компьютеров . 24 (5): 454. doi : 10.1109/MDT.2007.149 . S2CID 16758888 . Описание глобально асинхронной и локально синхронной (GALS) природы SpiNNaker с обзором аппаратного обеспечения асинхронной связи, предназначенного для передачи нейронных «пиков» между процессорами.
^ Наваридас, Дж.; Лухан, М.; Мигель-Алонсо, Ж.; Плана, Луизиана; Фурбер, С. (2009). «Понимание взаимосвязи сети SpiNNaker». Материалы 23-й международной конференции Conference on Supercomputing-ICS'09 . п. 286. CiteSeerX 10.1.1.634.9481 . дои : 10.1145/1542275.1542317 . ISBN 9781605584980 . S2CID 3710084 . Моделирование и анализ межсоединения SpiNNaker на машине с миллионом ядер, показывающий пригодность сети с коммутацией пакетов для крупномасштабного моделирования импульсных нейронных сетей.
^ Раст, А.; Галлуппи, Ф.; Дэвис, С.; Плана, Л.; Паттерсон, К.; Шарп, Т.; Лестер, Д.; Фурбер, С. (2011). «Параллельное моделирование гетерогенной нейронной модели на нейромиметическом оборудовании реального времени». Нейронные сети . 24 (9): 961–978. дои : 10.1016/j.neunet.2011.06.014 . ПМИД 21778034 . Демонстрация способности SpiNNaker моделировать различные нейронные модели (при необходимости одновременно) в отличие от другого нейроморфного оборудования.
^ Шарп, Т.; Галлуппи, Ф.; Раст, А.; Фурбер, С. (2012). «Энергоэффективное моделирование детальных корковых микросхем на SpiNNaker». Журнал методов нейробиологии . 210 (1): 110–118. doi : 10.1016/j.jneumeth.2012.03.001 . ПМИД 22465805 . S2CID 19083072 . Четырехчиповое моделирование в реальном времени кортикальной цепи с четырьмя миллионами синапсов, демонстрирующее исключительную энергоэффективность архитектуры SpiNNaker.
^ Перейти обратно: ^а ^б Видеоинтервью компьютерщика со Стивом Фербером
^ «Проект SpiNNaker — Архитектурный обзор» . apt.cs.manchester.ac.uk . Проверено 17 ноября 2018 г.
^ «Проект SpiNNaker — Платы и станки» . apt.cs.manchester.ac.uk . Проверено 17 ноября 2018 г.
^ Калимера, А; Маций, Э; Пончино, М (2013). «Проект человеческого мозга и нейроморфные вычисления» . Функциональная неврология . 28 (3): 191–6. ПМЦ 3812737 . ПМИД 24139655 .
^ Монро, Д. (2014). «Нейроморфные вычисления готовятся к (действительно) большим временам». Коммуникации АКМ . 57 (6): 13–15. дои : 10.1145/2601069 . S2CID 20051102 .
^ «Проект моделирования мозга SpiNNaker задействует один миллион ядер на одной машине» . Проверено 19 октября 2018 г.
^ Петрут Богдан (14 октября 2018 г.), SpiNNaker: нейроморфная платформа на 1 миллион ядер , получено 19 октября 2018 г.
^ «Нейроморфный суперкомпьютер SpiNNaker второго поколения будет построен в Техническом университете Дрездена - Новости» . www.humanbrainproject.eu . Проверено 2 октября 2019 г.

Эта компьютерном оборудовании незавершена статья о . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[YanKappel2019-1] Ян, Есинь; Каппель, Дэвид; Ноймаркер, Феликс; Парч, Йоханнес; Фоггингер, Бернхард; Хоппнер, Себастьян; Фербер, Стив; Маасс, Вольфганг; Легенштейн, Роберт; Майр, Кристиан (2019). «Эффективная структурная пластичность, основанная на вознаграждении, на прототипе SpiNNaker 2». Транзакции IEEE в биомедицинских схемах и системах . 13 (3): 579–591. arXiv : 1903.08500 . Бибкод : 2019arXiv190308500Y . дои : 10.1109/TBCAS.2019.2906401 . ISSN 1932-4545 . ПМИД 30932847 . S2CID 84186422 .

[2] Исследовательская группа передовых процессорных технологий

[3] «Проект SpiNNaker — Фишка SpiNNaker» . apt.cs.manchester.ac.uk . Проверено 17 ноября 2018 г.

[UoM-4] Домашняя страница SpiNNaker , Манчестерский университет , получено 11 июня 2012 г.

[PIEEE-5] Фурбер, Южная Каролина ; Галлуппи, Ф.; Храмы.; Плана, Луизиана (2014). «Проект СпиННакер» . Труды IEEE . 102 (5): 652–665. дои : 10.1109/JPROC.2014.2304638 .

[IEEE-6] Синь Цзинь; Фурбер, Южная Каролина ; Вудс, СП (2008). «Эффективное моделирование импульсных нейронных сетей на масштабируемом мультипроцессоре». 2008 Международная совместная конференция IEEE по нейронным сетям (Всемирный конгресс IEEE по вычислительному интеллекту) . стр. 2812–2819. дои : 10.1109/IJCNN.2008.4634194 . ISBN 978-1-4244-1820-6 . S2CID 2103654 .

[7] Миллион ядер ARM для размещения симулятора мозга. Архивировано 17 июля 2011 года в статье Wayback Machine News о проекте в EE Times.

[8] Храмы.; Фурбер, С. (2007). «Нейронная инженерия» . Журнал интерфейса Королевского общества . 4 (13): 193–206. дои : 10.1098/rsif.2006.0177 . ПМК 2359843 . ПМИД 17251143 . Манифест проекта SpiNNaker, обзор и обзор общего уровня понимания функций мозга и подходов к построению компьютерной модели мозга.

[9] Плана, Луизиана; Фурбер, Южная Каролина ; Храмы.; Хан, М.; Ши, Ю.; Ву, Дж.; Ян, С. (2007). «Инфраструктура GALS для массово-параллельного мультипроцессора». IEEE Проектирование и тестирование компьютеров . 24 (5): 454. doi : 10.1109/MDT.2007.149 . S2CID 16758888 . Описание глобально асинхронной и локально синхронной (GALS) природы SpiNNaker с обзором аппаратного обеспечения асинхронной связи, предназначенного для передачи нейронных «пиков» между процессорами.

[10] Наваридас, Дж.; Лухан, М.; Мигель-Алонсо, Ж.; Плана, Луизиана; Фурбер, С. (2009). «Понимание взаимосвязи сети SpiNNaker». Материалы 23-й международной конференции Conference on Supercomputing-ICS'09 . п. 286. CiteSeerX 10.1.1.634.9481 . дои : 10.1145/1542275.1542317 . ISBN 9781605584980 . S2CID 3710084 . Моделирование и анализ межсоединения SpiNNaker на машине с миллионом ядер, показывающий пригодность сети с коммутацией пакетов для крупномасштабного моделирования импульсных нейронных сетей.

[11] Раст, А.; Галлуппи, Ф.; Дэвис, С.; Плана, Л.; Паттерсон, К.; Шарп, Т.; Лестер, Д.; Фурбер, С. (2011). «Параллельное моделирование гетерогенной нейронной модели на нейромиметическом оборудовании реального времени». Нейронные сети . 24 (9): 961–978. дои : 10.1016/j.neunet.2011.06.014 . ПМИД 21778034 . Демонстрация способности SpiNNaker моделировать различные нейронные модели (при необходимости одновременно) в отличие от другого нейроморфного оборудования.

[12] Шарп, Т.; Галлуппи, Ф.; Раст, А.; Фурбер, С. (2012). «Энергоэффективное моделирование детальных корковых микросхем на SpiNNaker». Журнал методов нейробиологии . 210 (1): 110–118. doi : 10.1016/j.jneumeth.2012.03.001 . ПМИД 22465805 . S2CID 19083072 . Четырехчиповое моделирование в реальном времени кортикальной цепи с четырьмя миллионами синапсов, демонстрирующее исключительную энергоэффективность архитектуры SpiNNaker.

[computerphile-13] Перейти обратно: ^а ^б Видеоинтервью компьютерщика со Стивом Фербером

[14] «Проект SpiNNaker — Архитектурный обзор» . apt.cs.manchester.ac.uk . Проверено 17 ноября 2018 г.

[15] «Проект SpiNNaker — Платы и станки» . apt.cs.manchester.ac.uk . Проверено 17 ноября 2018 г.

[16] Калимера, А; Маций, Э; Пончино, М (2013). «Проект человеческого мозга и нейроморфные вычисления» . Функциональная неврология . 28 (3): 191–6. ПМЦ 3812737 . ПМИД 24139655 .

[17] Монро, Д. (2014). «Нейроморфные вычисления готовятся к (действительно) большим временам». Коммуникации АКМ . 57 (6): 13–15. дои : 10.1145/2601069 . S2CID 20051102 .

[18] «Проект моделирования мозга SpiNNaker задействует один миллион ядер на одной машине» . Проверено 19 октября 2018 г.

[19] Петрут Богдан (14 октября 2018 г.), SpiNNaker: нейроморфная платформа на 1 миллион ядер , получено 19 октября 2018 г.

[20] «Нейроморфный суперкомпьютер SpiNNaker второго поколения будет построен в Техническом университете Дрездена - Новости» . www.humanbrainproject.eu . Проверено 2 октября 2019 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]