Intel e Sandia National Labs avviano una collaborazione sul calcolo neuromorfico

Intel Federal ha annunciato un accordo triennale con Sandia National Laboratories per valutare il valore del calcolo neuromorfico applicato ai problemi computazionali su grande scala. Sandia avvierà le proprie ricerche utilizzando un sistema da 50 milioni di neuroni basato su Loihi installato nel suo stabilimento di Albuquerque, New Mexico. Questo lavoro con Loihi getterà le basi per la fase successiva della collaborazione, che prevede una ricerca continuativa su larga scala sulla base della prossima architettura neuromorfica di Intel e l’installazione del più grande sistema di ricerca neuromorfica mai prodotto da Intel fino a oggi, che potrebbe superare la capacità di calcolo di un miliardo di neuroni.

“Applicando le caratteristiche di alta velocità, alta efficienza e adattabilità del calcolo neuromorfico, Sandia National Labs esplorerà l’accelerazione dei carichi di lavoro intensivi e in frequente evoluzione che sono sempre più spesso associati alla sicurezza nazionale. Ci aspettiamo una collaborazione produttiva che porter alla prossima generazione di strumenti, algoritmi e sistemi neuromorfici che raggiungeranno il livello del miliardo di neuroni e oltre”, ha dichiarato Mike Davies, direttore del Neuromorphic Computing Lab di Intel.

Mentre gran parte della ricerca neuromorfica si è concentrata fino ad oggi sulla promessa della tecnologia per casi d’uso edge, i più recenti sviluppi mostrano che il calcolo neuromorfico potrebbe rappresentare una soluzione valida per problemi computazionali grandi e complessi che richiedono elaborazione in tempo reale, risoluzione dei problemi, adattamento e apprendimento.

In qualità di leader nella ricerca neuromorfica, Intel sta esplorando attivamente questo potenziale, avendo presentato di recente un sistema da 100 milioni di neuroni, Pohoiki Springs, alla Intel Neuromorphic Research Community. Le prime ricerche condotte su Pohoiki Springs dimostrano che il calcolo neuromorfico può fornire un’efficienza energetica fino a quattro ordini di grandezza superiore nella constraint satisfaction – un tipico problema nel calcolo ad alte prestazioni – rispetto alle CPU più moderne.

Basandosi su questa promessa, Intel fornirà a Sandia molteplici sistemi di ricerca neuromorfica su larga scala come parte del programma Advanced Scientific Computing Research del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, che sostiene la leadership del Paese nel supercomputing, nella scienza computazionale di alto livello e nel networking avanzato per la scienza.

Grazie alla loro collaborazione, Intel e Sandia sperano di far avanzare la ricerca nel calcolo neuromorfico su grande scala per determinare dove questi sistemi siano più efficaci e come possano rappresentare una valida soluzione per applicazioni reali. Inoltre, lo sforzo congiunto delle due organizzazioni dovrebbe aiutare a comprendere meglio come tecnologie emergenti come il calcolo neuromorfico possano essere utilizzate come strumento per affrontare alcune delle sfide scientifiche e ingegneristiche più urgenti. Questi includono problemi nell’informatica scientifica, controproliferazione, antiterrorismo, energia e sicurezza nazionale.

“Sandia National Labs è da tempo all’avanguardia nel calcolo su grande scala, utilizzando alcuni dei supercomputer più avanzati negli Stati Uniti per sostenere la sicurezza nazionale. Poiché la necessità elaborare dinamicamente i dati in tempo reale diventa più pressante per questa missione, stiamo esplorando paradigmi informatici completamente nuovi, come le architetture neuromorfiche”, ha dichiarato Craig Vineyard, principal member dello staff tecnico di Sandia. “Il nostro lavoro ha contribuito a mantenere Sandia National Labs all’avanguardia nell’informatica, e questo nuovo impegno con il Neuromorphic Research Group di Intel porterà questo lavoro nel futuro”.

In qualità di membro dell’INRC dal giugno 2018, Sandia ha svolto lavori di calcolo scientifico e numerico. Utilizzando sistemi di ricerca neuromorfici al proprio interno, Sandia prevede di estendere questa ricerca per valutare il ridimensionamento dei picchi di numerosi di carichi di lavoro su reti neurali, dalla modellazione fisica all’analisi grafica alle reti profonde su grande scala. Questi tipi di problema sono utili per eseguire simulazioni scientifiche come la modellazione delle interazioni tra particelle in fluidi, plasmi e materiali. Queste simulazioni fisiche hanno sempre più bisogno di sfruttare i progressi nell’ottimizzazione, nella scienza dei dati e nelle capacità avanzate di machine learning per trovare soluzioni. Di conseguenza, le potenziali applicazioni per questi carichi di lavoro comprendono la simulazione del comportamento dei materiali, la ricerca di modelli e relazioni nei set di dati e l’analisi di eventi temporali dai dati dei sensori.

Per iniziare questo lavoro, Sandia eseguirà diversi carichi di lavoro su un sistema di 50 milioni di neuroni basato su Loihi e valuterà i risultati iniziali. Con il progredire della ricerca, Sandia e Intel collaboreranno per estendere la ricerca a sistemi neuromorfici più grandi e potenti, compresi i sistemi alimentati dal chip di ricerca neuromorfica di nuova generazione di Intel. Sandia installerà anche il più grande sistema di ricerca neuromorfico prodotto da Intel fino ad oggi, che potrebbe superare un miliardo di neuroni.