全球首台！仿人脑超算「深南」即将面世，突破摩尔定律，能耗降低几个数量级

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  新智元报道  

人脑作为地球上最为高效的计算设备，可以仅仅用20w的功率，1.3公斤的质量，就能完成每秒100万亿次的运算量。

而现在人类最大的超级计算机Hewlett Packard Enterprise Frontier，也能以完成和人脑计算量相似的计算，但是占地680平米，运行功率达到2270万瓦。

这两个数字之间的巨大能耗差异，凸显出了人脑作为计算设备构架上的先进性。而最近，澳大利亚的科学家宣布，他们开发了一台完全模仿人脑的超级计算机——DeepSouth，将在明年4月份上线。

这将是世界上第一台能够在人脑规模模拟神经元（数十亿）和突触（数万亿）网络的超级计算机，可以模拟每秒228万亿次突触操作。

西悉尼大学的ICNS团队与来自悉尼大学、墨尔本大学和德国亚琛大学的神经形态领域的合作伙伴合作开发了这台超算。

这台超级计算机被命名为DeepSouth，是为了向IBM的TrueNorth系统和Deep Blue致敬。

西悉尼大学ICNS主任André van Schaik教授称：

由于我们无法大规模模拟类脑网络，我们对大脑如何使用神经元进行计算的理解的进展受到阻碍。使用图形处理单元 (GPU) 和多核中央处理单元 (CPU) 在标准计算机上模拟脉冲神经网络（Spiking Neural Networks）速度太慢且耗电。我们的系统将改变这一点。

这个平台将增进我们对大脑的理解，并在传感、生物医学、机器人、太空和大规模人工智能应用等不同领域开发大脑规模的计算应用。

根据ICNS的说法，这个超算主要的收益在这几个地方：

-极低功率完成超快速、大规模并行处理：大脑能够以20瓦的功率处理相当于每秒10^18次的运算。

DeepSouth使用模拟大脑工作方式的神经形态工程，可以快速处理大量数据，使用的电量少得多，同时比其他超级计算机小得多。

-可扩展性：系统允许添加更多硬件来创建更大的系统，或者缩小规模以实现更小的便携式或更经济高效的应用程序。

-可重新配置：利用现场可编程门阵列 (Leveraging Field Programmable Gate Arrays，FPGA) 促进硬件重新编程，从而能够添加新的神经元模型、连接方案和学习规则，从而克服使用定制设计硬件的其他神经形态计算系统中出现的限制。

DeepSouth将通过前端进行远程访问，该前端允许使用流行的编程语言Python描述神经模型和设计神经网络。前端的开发使研究人员无需详细了解硬件配置即可使用该平台。

-商业可用性：利用商用硬件可确保硬件的持续改进，独立于设计超级计算机的团队，克服使用定制设计硬件的其他神经形态计算系统中出现的限制。

定制芯片需要大量时间来设计和制造，每个芯片的成本高达数千万美元。使用商业现成的可配置硬件意味着该原型可以很容易在世界各地的数据中心复制。

-人工智能：通过模仿大脑，将能够创建比当前模型更有效的方式来执行人工智能流程。