Инженеры IBM запитали компьютер-мозг "электронной кровью"

Инженеры IBM запитали компьютер-мозг "электронной кровью"

Недавно компания IBM представила прототип своего нового компьютера. Создатели заявили, что вдохновлялись человеческим мозгом при создании машины. Главный орган тела человека имеет невероятную вычислительную мощность, потребляя при этом всего 20 ватт энергии. Этот идеал пока, конечно же, недостижим, но это не значит, что к нему не стоит стремиться.

Головной мозг обладает ещё одной отличительной особенностью: его питают жидкости организма. Вот здесь инженерам IBM удалось посоперничать с природой: новый компьютер использует для своих нужд "электронную кровь". Система "окислительно-восстановительных потоков" перекачивает кровь-электролит по компьютеру и тем самым выводит излишнее тепло и обеспечивает его энергией.

Простейший прототип машины был представлен в Цюрихской лаборатории IBM. Во время презентации разработчики-инженеры Патрик Рух (Patrick Ruch) и Бруно Мишель (Bruno Michel) заявили, что к 2060 году гигантский компьютер-мозг, который сегодня занимает половину футбольного поля, сможет уместиться на рабочем столе в каждом доме.

"Человеческий мозг превосходит по вычислительной мощности любой современный компьютер в десятки тысяч раз. Всё потому, что он использует для своей работы сеть капилляров и кровеносных сосудов для транспортировки тепла и энергии одновременно. Когда-нибудь мы научимся воспроизводить столь сложные природные системы, и сегодня мы сделали первый шаг на пути к этому", — заявили разработчики.

Представители компании считают, что главная задача, которую должны поставить перед собой создатели компьютерных чипов будущего — это достижение максимальной энергоэффективности. Самые современные кремниевые чипы, которые за полвека удвоили мощность благодаря закону Мура, приближаются по показателям к предельным значениям (при большей мощности они попросту перегреются и выйдут из строя).

"Девяноста девять процентов объёма компьютера отведено для охлаждения и питания, и лишь один процент отвечает за обработку информации. Наш мозг отводит 40% объёма на функциональную производительность и лишь 10% — на обеспечение энергией и охлаждение", — говорит Мишель.

При разработке "бионической архитектуры" нового компьютера Мишель и его коллеги вспомнили один из законов природы, который называется аллометрическим скейлингом. Согласно этому закону, метаболическая мощность животного прямо пропорциональная размерам его тела.

Тот же принцип применим и к вычислительной технике, которая должна соответствовать трём ключевым особенностям для его выполнения. К первой из них инженеры отнесли так называемую трёхмерную архитектуру, когда компьютерные чипы устанавливаются друг на друга (благодаря этому ячейки памяти перемежаются процессорами).

Однако современные чипы выстраивают в форме плоской решётки (пространство над ней необходимо для рассеивания излишнего тепла). Чипы, построенные по принципу трёхмерной архитектуры, будут "запирать" тепло внутри конструкции, что, как мы уже сказали, кончается для них плохо.

Чтобы решить эту проблему, инженеры IBM интегрировали в конструкцию систему жидкостного охлаждения (это вторая особенность): слои чипов чередуются с микроскопическими трубочками воды.

К слову, эта система уже была ранее продемонстрирована компанией Aquasar. Благодаря новой технологии, суперкомпьютер SuperMUC стал потреблять на 40% меньше электроэнергии.

Третья особенность технологического дизайна мозга-компьютера — это система одновременной заправки жидкостью и охлаждения. Здесь, опять же, инженеры вдохновлялись природой: кровь обеспечивает транспорт сахара и рассеивание тепла одновременно. Поэтому IBM стала искать такую жидкость, которая бы справилась с несколькими задачами сразу.

Для лабораторных тестов блока "окислительно-восстановительного потока" инженеры выбрали ванадий. В ходе испытаний жидкий электролит заряжался на электродах, а затем закачивался в компьютер, где он передавал энергию на чип.

Несмотря на то, что подобная система довольно проста, как в дизайне, так и в исполнении, для работы такого компьютера требуется больше электроэнергии, чем производится во всём мире. Но разработчики уверены, что ближайшее будущее вычислительной техники именно за системой "электронной крови".

В то время как другие исследователи работают с фотоникой, спинтроникой и квантовыми компьютерами, мы считаем, что светлое будущее прямо перед нашим носом. Нужно только решить несколько задач, пишут разработчики.

Коллеги инженеров IBM, не имеющие непосредственного отношения к разработке компьютера-мозга, в один голос говорят, что такая машина действительно сможет в будущем быть несопоставимо мощнее всех современных машин, но ей никогда не придётся соперничать с человеческим мозгом.

Во-первых, потому что с цифровых вычислений придётся перейти на аналоговые, а это уже шаг назад. Во-вторых, для создания по-настоящему "бионического" компьютера придётся провести ещё массу исследований работы человеческого мозга, понять его механизмы обработки информации и прочие сложнейшие процессы. И, в-третьих, наш мозг также обладает рядом недостатков, совершенно недопустимых для компьютеров: к примеру, он способен уставать.

Также по теме: IBM придумала софт для "биологических" процессоров IBM делает "мозг" из транзисторов Созданы нейроморфные чипы, имитирующие функции мозга Интернет может стать платформой для выращивания искусственного интеллекта IBM приблизилась к созданию инновационных чипов

 

vesti.ru

Похожие новости:
Первый Apple выставили на торги
Аукционный дом "Сотбис" выставил на торги в Нью- Йорке первую модель персонального компьютера корпорации Apple. Основатели компании Стив Джобс и Стив Вoзняк собирали его вручную. Компьютер Apple I был представлен публике в 1976 году в "Клубе самодельных компьютеров" в штате ..
2012-06-10 1398 0 Электроника
1
IBM делает "мозг" из транзисторов
Компания IBM нашла способ создать транзисторы, которые могут быть встроены в виртуальную схему, имитирующую работу человеческого мозга. Это может привести к резкому скачку производительности компьютеров.  Новые транзисторы будут производиться из оксидов металлов, они будут куда более мощными ..
2013-04-10 925 0 Электроника
0
В Стенфорде показали компьютер, работающий как мозг
В университете Стенфорда появился опытный образец суперкомпьютера, который умеет подражать работе человеческого мозга. За счет использования такой системы, компьютер может производить операции в 9 тысяч раз быстрее, нежели ныне существующие системы. Neurogrid, система разработанная учеными, ..
2014-04-30 1780 0 Электроника
0
Dell уместила Android-компьютер во "флэшку"
Компания Dell представила ультракомпактный компьютер Project Ophelia, габариты которого сравнимы с обычной "флэшкой". Миниатюрный ПК подключается к телевизору или по USB-порту. Релиз новинки запланирован на первую половину 2013 года, сообщается в пресс-релизе. Внутри Project Ophelia установлено два модуля: Bluetooth ..
2013-01-16 1351 0 Электроника
0
Изобретен "независающий" компьютер
Инженеры из Университетского колледжа Лондона (UCL) создали компьютер, способный "излечить" самого себя. В его основе лежит интеллектуальная система, которая самостоятельно перепрограммируется, если найдет ошибку. Так что "синий экран смерти", теоретически, такой машине не грозит. Как известно, современные ..
2013-02-18 1290 0 Электроника
0
Представлен самый мощный компьютер Mac в истории
Компания Apple на открытии конференции WWDC 2013 в Сан-Франциско показала следующее поколение рабочих станций Mac Pro. Компьютер получил мощную аппаратную начинку и новый дизайн "башни", выполненный в форм-факторе высокого черного цилиндра. Улучшенный "мак" занимает всего ..
2013-06-11 1659 0 Электроника
0
Google официально представила долгожданный планшетник Nexus 7
В среду на конференции разработчиков в Сан-Франциско (штат Калифорния) компания Google презентовала планшетный компьютер Nexus 7, работающий на операционной системе следующего поколения Android 4.1 Jelly Bean. Планшет, разработанный совместно с компанией Asus, получил четырехядерный процессор Nvidia Tegra 3, дисплей ..
2012-06-28 1478 0 Электроника
0
Швейцарские ученые создают микрочипы, имитирующие мозг
Швейцарские исследователи создали чипы, которые по способу обработки информации походят на головной мозг человека, сообщает telegrafist.net. Это приближает нас к разгадке тайны, как функционирует самый эффективный компьютер на планете. «Ученые из University of Zurich и ETH Zurich, совместно с коллегами из Германии и Соединенных ..
2013-07-24 1299 0 Электроника
0
Cotton Candy: компьютер размером с флешку
Компания FXI начала принимать предварительные заказы на ультракомпактный компьютер Cotton Candy, выглядящий как обычная флешка. На одной стороне устройства присутствует USB-разъем для питания, а на другой — HDMI для подключения к внешнему дисплею, говорится в пресс-релизе. Cotton Candy может работать под управлением ..
2012-02-28 2603 0 Электроника
0
Может ли игровой компьютер быть недорогим?
      Сегодня для многих компьютерные игры стали приятным занятием, хобби, способом эмоциональной разгрузки, да и вообще это очень увлекательно и интересно. Любителями компьютерных игр создаются сети и клубы, а сами игровые компьютеры бережно собираются и подгоняются под нужные характеристики ..
2019-11-08 33450 Электроника
3
Ноу-хау: начальником американцев станет компьютер
Американские ученые их Массачусетского университета, который входит в первую десятку мирового рейтинга вузов, разработали полностью автоматизированную программу AutoMan, способную со временем взять на себя всю организационную в офисах и на предприятиях, сообщает New Scientist. "Лучше мой босс будет компьютером, чем негодяем", — заявил ..
2012-12-9 1470 0 Электроника
0
Microsoft представила собственный планшет
В понедельник компания Microsoft представила в США собственный планшетный компьютер Surface, призванный составить конкуренцию iPad от Apple. Новинка будет работать на операционной системе Windows 8 и поступит в продажу в конце текущего года. Площадь экрана компьютера составляет 10,6 дюйма (27 см). ..
2012-06-20 1245 0 Электроника
0
Ассортимент сверхдешевых ПК продолжает расти
Тайваньский производитель VIA анонсировал мини-компьютер Android PC System (APC), рассчитанный на студентов и энтузиастов. Система состоит всего из одной семидюймовой платы. Приобрести ПК можно будет в июле по цене около 50 долларов. APC оснащен "системой-на-кристалле" ARM11, имеет 512 МБ оперативной и 2 ГБ флеш-памяти. Для подключения ..
2012-05-24 1634 0 Электроника
0
Новейший компьютер Dell оказался планшетом-переростком
Компания Dell на конференции South by Southwest (SXSW) в Остине представила гигантский 18,4-дюймовый планшетник, который превращается в компьютер-моноблок после установки на док-станцию. О модели XPS 18 известно пока лишь то, что вес "таблетки" составит 2,2 килограмма, а подставка для нее будет продаваться отдельно. XPS 18 относится к категории ..
2013-03-13 1394 0 Электроника
0
Гаджет Google вызывает вопросы у законодателей
Новый гаджет Google Glass, или так называемые «очки дополненной реальности», вызвал обеспокоенность у американских политиков. 16 мая восемь конгрессменов США направили директору компании Google Ларри Пейджу письмо, в котором задают ряд вопросов. В частности, законодателей тревожит, не станет ли инновационная технология ..
2013-05-21 1247 0 Электроника
0