В IBM Zurich рассказали, как работает «электронная кровь»

IBM продолжает экспериментировать с технологиями, напоминающими принципы работы человеческого мозга. Ранее уже сообщалось о чипах для нейрокомпьютера с кремниевыми аналогами нейронов и синапсов, а также о симуляции работы человеческого мозга с помощью таких чипов.

На прошлой неделе компания IBM организовала пресс-тур по лабораториями научно-исследовательского центра IBM Zurich, где сконцентрированы основные исследования в области «когнитивных систем». Это компьютеры далёкого будущего, производительность в петафлопсы, способные не только выполнять запрограммированные команды, но и воспринимать окружающую действительность, выносить суждения, общаться на естественном человеческом языке и обучаться на своем опыте.

Известный IBM Watson, который уже ставит диагнозы статистически лучше живых врачей, — первый шаг в направлении эры когнитивных систем. Но одна из основных проблем, которая стоит на этом пути — энергоэффективность и компактность суперкомпьютеров будущего. Директор IBM Zurich Маттиас Кайзерверт (Matthias Kaiserswerth) пояснил, что ни одна современная вычислительная машина даже близко не может сравниться по мощности и энергоэффективности с человеческим мозгом.

И если догнать мозг по вычислительной мощности — относительно простая задача, вопрос только в количестве нейронов и синапсов, то никто даже не представляет, как цифровая машина может сравниться с ним по энергоэффективности. Маттиас Кайзерверт сказал, что Watson потребляет 85 кВт, а человеческий мозг — всего 20 Вт. Биологическая конструкция выигрывает также по плотности упаковки элементов.

Чтобы увеличить плотность, IBM предлагает использовать 3D-архитектуру, изображённую на иллюстрации. Процессоры складываются в стопки и размещаются на материнских платах, которые тоже затем складываются в стопки.

Вышеупомянутая «электронная кровь» (electronic blood) — это концептуальный эксперимент IBM, теоретически способный решить сразу две проблемы: охлаждение компьютера и доставка энергии к чипам. Как и в мозге человека, обе эти задачи можно решить с помощью жидкого электролита.

Жидкое охлаждение серверов — давно проверенная технология. Гораздо интереснее, как та же жидкость будет снабжать чипы энергии. Специалисты IBM объясняют, что используют для этого окислительно-восстановительную реакцию. Жидкие электролиты на основе ванадия получают отрицательный и положительный заряды на электродах — и направляются по тонкой сети капилляров к процессору, где отдают заряд и одновременно охлаждают чипы.

На данный момент установка (на фото внизу) способна передавать до 1 ватта энергии на квадратный сантиметр.

Кстати, подразделение IBM Zurich сотрудничает с европейским научным проектом Human Brain Project, снабжая ученых аппаратным обеспечением для создания наиболее точной симуляции человеческого мозга.