V Singapure začal fungovať netradičný serverový rack, ktorý pri výpočtoch využíva živé ľudské neuróny vypestované z kmeňových buniek. Za projektom stojí austrálska spoločnosť Cortical Labs v spolupráci s NUS Medicine a prevádzkovateľom dátových centier DayOne. Ide zatiaľ o experimentálny prototyp biologického dátového centra, ktorý má ukázať, či sa takzvaný wetware dá v budúcnosti využiť popri klasických procesoroch a AI akcelerátoroch.
Základom systému je 20 biologických počítačov CL1 od Cortical Labs. Každý z nich obsahuje približne 200-tisíc živých neurónov rastúcich na kremíkovom čipe vybavenom elektródami. Elektródy dokážu bunkám vysielať impulzy a zároveň zaznamenávať ich reakcie. Softvér tak môže neurónovej sieti poskytovať vstupy, sledovať jej správanie a postupne ju učiť reagovať na rôzne situácie. Celý singapurský rack tak pracuje približne so štyrmi miliónmi živých neurónov.
Veľkou výhodou biologických počítačov má byť ich energetická efektivita. Jeden CL1 má podľa Cortical Labs spotrebu približne 25 wattov, pričom kompletný rack s dvadsiatimi systémami a potrebnou podpornou infraštruktúrou spotrebuje približne 800 až 1000 wattov. Moderné racky naplnené AI akcelerátormi sa pritom môžu dostať nad 100 kW. Priame porovnanie však zatiaľ nie je úplne férové, keďže biologický systém neposkytuje rovnaký výpočtový výkon ani nevykonáva rovnaké úlohy ako dnešné GPU servery.
Cortical Labs vidí výhodu neurónov predovšetkým v schopnosti učiť sa z malého množstva dát a prispôsobovať sa meniacim sa podmienkam. Firma už v minulosti demonštrovala neurónové kultúry, ktoré sa dokázali naučiť jednoduchú verziu hry Pong. CL1 umožňuje vývojárom komunikovať so živou neurónovou sieťou prostredníctvom softvérového rozhrania a vytvárať uzavreté slučky, v ktorých neuróny dostávajú podnety a ich reakcie spätne ovplyvňujú simulované prostredie.
Prvé reálne využitie sa očakáva najmä vo vývoji liekov a výskume neurologických ochorení, kde môže systém zároveň slúžiť ako model ľudských neurónových sietí. Cortical Labs však spomína aj robotiku, kybernetickú bezpečnosť, odhaľovanie podvodov a nové formy umelej inteligencie. Neuróny v zariadení pritom dokáže integrovaný systém udržiavať nažive až približne šesť mesiacov.
Singapurský projekt je zatiaľ predovšetkým výskumným testom. NUS Medicine, Cortical Labs a DayOne chcú overiť výkon, spoľahlivosť, energetickú efektivitu aj praktické možnosti biologických počítačov. Ak budú výsledky úspešné, systém sa má neskôr presunúť aj do komerčného dátového centra DayOne. Partneri dokonca skúmajú možnosť postupného rozšírenia až na 1000 jednotiek CL1, to však bude závisieť od technického overenia aj regulačných povolení.
Základné parametre servera
- 20× biologický počítač Cortical Labs CL1
- približne 200 000 neurónov na jednu jednotku
- približne 4 milióny neurónov v celom racku
- neuróny vypestované z ľudských kmeňových buniek
- približne 25 W spotreba jednej jednotky CL1
- približne 800 až 1000 W spotreba celého racku
- životnosť neurónovej kultúry až približne 6 mesiacov
- komunikácia s neurónmi prostredníctvom elektród
- využitie: vývoj liekov, neurovýskum, robotika, kyberbezpečnosť a AI
Komentáre