近年来,神经形态计算作为连接生物神经科学与人工智能技术的关键领域,迅速引起全球科研界的广泛关注。德国德累斯顿工业大学(Technische Universität Dresden, TUD)在这一前沿领域取得了重要突破,成功研发并投入使用了基于创新SpiNNaker2芯片的“SpiNNcloud”超级计算机系统。这一系统不仅标志着欧洲神经形态计算技术的新高度,也展示了科研与工业高度融合的典范。
“SpiNNcloud”的核心是由德累斯顿大学团队设计的SpiNNaker2芯片,这款芯片采用了Globalfoundries位于德累斯顿的22FDX工艺技术,具备卓越的能效表现。该芯片设计支持高度并行的脉冲神经网络计算,区别于传统冯·诺依曼架构,在处理大规模神经元模拟和复杂神经网络模型时能够大幅提升性能并降低功耗。通过利用Racyics提供的makeChip设计环境,实现了针对22FDX制程的精准定制,进一步优化了芯片在神经形态计算中的表现,使其成为人工智能领域坚实的硬件基石。
然而,先进芯片研发只是成功的一部分,将这一技术优势转化为稳定高效的超级计算机系统,离不开工业合作伙伴的支持。RAFI ELTEC GmbH,这家拥有百年发展历史的德国乌伯林根高精密电路制造企业,在“SpiNNcloud”项目中扮演了关键角色。RAFI ELTEC不仅承担了模块化设计和电控单元的定制升级,其在高复杂度电路板设计与批量生产方面的深厚经验确保了硬件整体的高性能与稳定性。值得一提的是,RAFI ELTEC先前为梅赛德斯-奔驰特殊用途卡车打造的定制操作系统,充分体现了其跨行业高可靠性电子产品制造能力,这为“SpiNNcloud”的电路板生产和系统集成带来了独特优势。多层高密度电路板的设计不仅满足了高速数据传输和巨量计算负载需求,同时优化了散热性能,保障了超级计算平台的长时间稳定运行。
这一超级计算机的出现,也标志着德累斯顿工业大学信息服务与高性能计算中心(ZIH)科研生态进入了新阶段。在2024年4月23日的仪式上,ZIH同时发布了新型“Barnard”超级计算系统,展示了该校在多领域高性能计算硬件部署上的全面突破。作为首个专门针对神经形态计算的大规模超级计算机,“SpiNNcloud”在技术规模和能效表现上都达到了行业领先水平。依托这一平台,科研人员能够模拟数以万计的脉冲神经元活动,深入探索大脑认知机制和复杂AI算法的运算特性。这不仅极大地推动了神经科学研究,也为人工智能算法的性能优化和创新应用提供了前所未有的计算支持。此外,系统的能耗大幅降低,也彰显了绿色可持续计算理念在超大规模AI系统中的应用潜力。
德累斯顿工业大学与RAFI ELTEC的紧密合作,是产学研深度融合的典范。通过结合SpiNNaker2芯片的前沿设计和RAFI ELTEC尖端制造技术,“SpiNNcloud”超级计算机得以成功问世,从根本上提升了神经形态计算的硬件基础,为欧洲乃至全球科研力量注入了强劲动力。未来,这一超级计算平台预计将在神经科学、人工智能及高性能计算等领域发挥更加重要的作用,加快相关学科的理论突破与技术创新,推动工业4.0时代的科研产业化进程。可以预见,“SpiNNcloud”不仅是一个技术里程碑,更是连接未来智能计算发展的战略支点。
发表评论