去年報道了ARM處理器的主要設計者以及Acron(ARM公司的前身)的主要參與人員,現任曼徹斯特大學工程系教授,Steve Furber正在致力于用ARM處理器模擬人類大腦的相關研究的消息。而時隔一年,Furber教授的研究可謂鳥槍換炮,正在使用一種定制的18核ARM架構處理器來繼續(xù)試驗。
每個處理器上都整合了多達18個ARM處理器核心和一個用于路由節(jié)點互聯的通信層,以及55個32KB SRAM內存塊,與每顆處理器相伴的則是是由美光提供的1Gb DDR SDRAM內存,頻率166MHz。這種處理器采用聯電130nm CMOS工藝制造,300-BGA封裝,尺寸19×19毫米,約有1億個晶體管。
Furber表示:“我們正在進行初期模擬試驗,會在接下來的18個月內逐漸擴大規(guī)模。……我們知道人腦這個信息處理系統(tǒng)是如何工作的,也根本不需要。希望我們的機器能在這一道路上取得重大進步。”
根據Steve Furber與南開普敦大學的Andrew Brown一起進行的脈沖神經元研究計劃,一個ARM處理器可以模擬大約1000個脈沖神經元的活動狀況。而整個脈沖神經元研究計劃則打算用100萬個處理器來組成一個超級計算機用以模擬10億個神經元的運動情況。而由于年齡、健康狀況、飲食狀況以及個體差異,人腦通常擁有800至900億個神經元。因此,即便100萬個處理器的計劃聽起來很宏偉,但實際上Steve Furber與Andrew Brown的計劃也僅能模擬人腦1%的活動情況。
Steve Furber與Andrew Brown在他們的論文中表示他們希望通過建造復雜的硅神經元網絡來模擬復雜的人類神經元網絡,從而更好的理解人類大腦運作的方式。人類早就已經理解了神經云的作用,對于幾個簡單神經元的組合也可以給出確切的解釋,但對于大腦這樣規(guī)模的神經元集合目前人類還是不能完全了解,通過核磁共振等手段觀察大腦的功能也只能停留在比較低的檔次上。Steve Furber與Andrew Brown表示,大腦本身可以看作是一個由低性能異步組建大規(guī)模并行而組成的系統(tǒng),信息的產生和交流是通過在其中運行的電脈沖來實現的。這些脈沖的頻率和波幅很可能代表了一些信息,但我們目前還不確定。
憑借低成本和低功耗的特性,ARM處理器的應用在近幾年可謂越來越大,而現在,其又在向人腦模擬方面進軍,看來ARM架構超算應該不遠了。