Chip neurosináptico desenvolvido pela IBM inaugura era das redes neurais

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Cientistas da IBM revelaram nesta quinta-feira, 7, o desenvolvimento do primeiro chip de computador neurosináptico (neurosynaptic) capaz de atingir uma escala sem precedentes, de 1 milhão de neurônios programáveis e 256 milhões de sinapses programáveis, e realizar 46 bilhões de operações sinápticas por segundo por watt.

Concebido com tecnologia de processos de 28 nanômetros (nm) da Samsung, o chip de 5,4 bilhões de transistores tem uma rede on-chip — rede integrada em um único chip — de 4.096 núcleos neurosinápticos. Ele permitirá o desenvolvimento de computadores cognitivos, que imitam os processos do cérebro humano.

A computação cognitiva poderá abrir um vasto mundo de novas tecnologias no futuro. Esses sistemas, que não são programadas como computadores tradicionais, podem aprender através de experiências como os seres humanos. Eles poderão levantar hipóteses, encontrar correlações, lembrar e aprender com seu ambiente, consumindo menos energia e ocupando menos volume.

O chip totalmente funcional e já em escala de produção é atualmente um dos maiores chips CMOS já construídos. Além de operar em tempo real biológico, ele consome uma quantia minúscula de energia (de 70 megawatt) na comparação com um microprocessador moderno.

Um supercomputador neurosináptico terá o tamanho de um selo de carta e operará com energia equivalente a de uma bateria de aparelho auditivo.

Avanço anunciado nesta quinta foi publicado na revista Science, em colaboração com o Cornell Tech, laboratório de pesquisa e desenvolvimento da Universidade de Cornell, em Nova York.

Há uma enorme disparidade entre a capacidade cognitiva do cérebro humano e o ultrabaixo consumo de energia quando comparado com os computadores atuais. Para colmatar o fosso, os cientistas da IBM criaram algo que não existia anteriormente, inteiramente novo escalável e eficiente da arquitetura de computadores que rompe com a arquitetura desenvolvida pelo matemático húngaro John von Neumann utilizada quase universalmente desde 1946.

O chip de segunda geração é o resultado de quase uma década de pesquisa e desenvolvimento, incluindo o protótipo inicial apresentado em 2011 e ecossistema de software com uma nova linguagem de programação e simulação de chips exibido em 2013.

"A IBM abre um novo caminho no campo dos computadores inspirados no cérebro humano, em termos de uma arquitetura radicalmente nova, numa escala sem precedentes, com poder incomparável, eficiência de velocidade, escalabilidade ilimitada e técnicas de design inovadoras. Prevemos novas gerações de sistemas de tecnologia da informação — que complementarão as máquinas de von Neumann atuais —, alimentados por um ecossistema em evolução, software e serviços", disse o Dr. Dharmendra S. Modha, cientista-chefe da IBM.

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