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IBM, EPFL e ETH Zürich esplorano la nuova strategia ibrida di memoria per i supercomputer

Per trattare un gran numero di dati dai modelli dettagliati del cervello, IBM, EPFL e ETH Zurigo stanno collaborando su una nuova strategia ibrida di memoria per i supercomputer -- ciò aiuterà il cervello blu per aggettare ed il progetto del cervello umano raggiunge i loro scopi

Motivato dai requisiti straordinari della neuroscienza, IBM ricerca, EPFL e ETH Zürich attraverso il centro nazionale svizzero CSCS di supercomputing, sta esplorando come combinare i tipi differenti di memorie - DRAM, che è standard per la memoria di computer e memoria flash che è analoga dei bastoni di USB - per la prestazione meno costosa ed ottimale di supercomputing.

Il progetto blu del cervello, per esempio, sta sviluppando i modelli dettagliati del cervello del roditore basato sulle grandi quantità di informazioni - dati sperimentali d'incorporazione e tantissimi parametri - per descrivere ogni neurone e come connettono l'un l'altro. Le particelle elementari della simulazione consistono delle rappresentazioni realistiche di diversi neuroni, compreso le caratteristiche come forma, la dimensione ed il comportamento elettrico.

Dato i approssimativamente 70 milione neuroni nel cervello di un mouse, per esempio, un gran quantità dei dati deve essere raggiunto affinchè la simulazione funzioni efficientemente.

“la ricerca Dato-intensiva ha requisiti del supercomputer che vanno ben oltre alta potenza di calcolo,„ dice il ricercatore Felix Schürmann di EPFL del progetto blu del cervello a Losanna. “Qui, studiamo i tipi differenti di memorie e come è usata, che è cruciale da sviluppare i modelli dettagliati del cervello. Ma le domande di questa tecnologia sono molto più vaste.„

70 milione neuroni per nuovo IBM Gene/Q blu

Il progetto blu del cervello ha acquistato un nuovo supercomputer blu di IBM Gene/Q da installare a CSCS a Lugano, Svizzera. Questo commputer ha quattro volte la memoria del supercomputer usato finora dal progetto blu del cervello, ma questo ancora non può essere abbastanza per modellare un cervello del mouse al livello di dettaglio desiderato. La sfida per gli scienziati è di modificare il supercomputer in moda da poterlo modellare non solo più neurone-come molti come i 70 milioni nel mouse cervello-ma con ancor più il dettaglio mentre usando meno risorse.

I ricercatori aspirano fare appena quello costruendo i tipi differenti di memorie. Il Gene/Q blu viene fornito di 64 Terabyte della memoria di DRAM. Ma questo tipo di memoria, che è onnipresenta in personal computer, perde quasi istantaneamente i dati quando la potenza è spenta.

Gli scienziati pianificazione amplificare la capacità del supercomputer combinando il DRAM con un altro tipo di memoria che ha trasformato il suo modo le unità di ogni giorno, dalle macchine fotografiche ai telefoni cellulari: memoria flash. A differenza del DRAM, la memoria flash può conservare le informazioni, anche senza potenza ed è molto più accessibile. Il nuovo supercomputer del progetto blu del cervello integra efficientemente 128 Terabyte della memoria flash con i 64 Terabyte della memoria di DRAM.

“Questi avanzamenti tecnologici non solo aiuteranno gli scienziati a modellare il cervello, ma egualmente contribuiranno ai sistemi basati a prova futuri,„ dice lo scienziato di calcolo Alessandro Curioni della ricerca di IBM, che è basato a Zurigo.

Per trar massimo vantaggio da questa miscela novella della memoria, IBM sta sviluppando un'architettura di sistema evolutiva di memoria, mentre i ricercatori di ETH e di EPFL Zürich stanno lavorando al software ad alto livello per ottimizzare questa memoria ibrida per le simulazioni su grande scala ed il supercomputing interattivo.

“Il commputer risultante non può necessariamente essere il supercomputer più veloce nel mondo, ma certamente aprirà i nuovi viali per scienza dato-intensiva,„ dice il ricercatore di ETH Zürich e Direttore Thomas Schulthess di CSCS. “I risultati di questa collaborazione supporteranno le indagini scientifiche attraverso tutti i tipi di applicazioni intensive di dati compreso astronomia, i geosciences e la sanità.„

Verso il cervello umano

Il progetto blu del cervello recentemente si è trasformato nella memoria di un progetto ancor più ambizioso, il progetto europeo del cervello umano della nave ammiraglia, anche coordinato da EPFL. Il progetto del cervello umano affronta il compito spaventoso di fornitura degli strumenti tecnici per integrare tanti dati come possibile nei modelli dettagliati del cervello umano da ora al 2023.

Stimato a 90 miliardo neuroni, il cervello umano confrontato a quello di un mouse contiene approssimativamente mille volte più neuroni. La nuova strategia per usare la memoria ibrida è un punto importante verso l'aiuto del raduno del progetto del cervello umano il suo scopo di dieci anni.

Mentre va con la ricerca e l'innovazione, un inseguimento scientifico sta spingendo i limiti della tecnologia, piombo ai nuovi e strumenti più potenti. I progetti blu del cervello umano e del cervello hanno introdotto nella prospettiva la necessità di occuparsi dei calcoli complessi ed insoliti, richiedenti la tecnologia del supercomputer dove la velocità non è semplicemente abbastanza.