Sogenannte „Neuromorphe Computersysteme“ orientieren sich am leistungsfähigsten Computer der Natur – dem menschlichen Gehirn. Neue Perspektiven für die Rechenzentrumsarchitektur. SpiNNaker2

SpiNNaker2 neue Möglichkeiten für KI-Anwendungen

Anstatt ausschließlich auf Verbesserungen bestehender Technologien zu setzen, erweitert dieser Ansatz das Design von Computerarchitekturen um gehirnähnliche Prinzipien wie verteilten Speicher und ereignisgesteuerte Verarbeitung. Ergebnis: deutlich reduzierter Energieverbrauch bei gleichzeitig hoher Leistungsfähigkeit und Flexibilität.

Die Entwicklung von SpiNNaker2 (im Rahmen des EU Flagship-Projekts „Human Brain Project“) leitet TUD-Prof. Mayr:

„SpiNNaker2 vereint eine hohe Effizienz mit Echtzeitverarbeitung bei Latenzen unter einer Millisekunde“, erklärt Mayr. „Inspiriert von biologischen Prinzipien wie Plastizität und dynamischer Rekonfigurierbarkeit, passt sich das System automatisch an komplexe, sich verändernde Umgebungen an. Diese Kombination aus biologisch inspirierter Architektur und technologischer Innovation eröffnet neue Möglichkeiten für KI-Anwendungen in Smart Cities, beim Autonomen Fahren und dem taktilen Internet.“

Systeme für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus ganz Deutschland

Dieser Computer ist Teil des KI-Kompetenzzentrums ScaDS.AI Dresden/Leipzig. Das Zentrum schließt durch den Ausbau und die Bündelung regionaler Big-Data-Kompetenzen die Lücke zwischen der effizienten Nutzung von Massendaten, Wissensmanagement und fortgeschrittener KI.

Als eines von neun Zentren des Nationalen Hochleistungsrechnens (NHR) bietet das Zentrum für Informationsdienste und Hochleistungsrechen (ZIH) an der TUD spezielle HPC-Ressourcen und eine gezielte Unterstützung. Die Systeme stehen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus ganz Deutschland zur Verfügung.

„Die TU Dresden setzt mit ihrer Recheninfrastruktur Maßstäbe – von leistungsstarken HPC-Systemen bis hin zu neuartigen Architekturen wie SpiNNaker2, die sich optimal ergänzen. Neben klassischen HPC-Ressourcen für Hochleistungssimulationen und datengetriebene Analysen bietet SpiNNaker2 eine einzigartige Plattform für energieeffiziente, echtzeitfähige KI-Modelle. Diese Kombination schafft eine außergewöhnliche technologische Basis, um die Grenzen der Wissenschaft weiter zu verschieben“, führt ZIH- und ScaDS.AI-Direktor Prof. Wolfgang E. Nagel aus.

„Wichtiger Meilenstein“

Prof. Steve Furber, Pionier der ursprünglichen SpiNNaker-Architektur an der Universität Manchester, unterstreicht die Bedeutung der Weiterentwicklung:

„Mit mehr als der fünffachen Anzahl von Neuronen im Vergleich zur ersten SpiNNaker-Generation in Manchester markiert die SpiNNcloud an der TU Dresden einen echten Durchbruch im neuromorphen Computing. Zum ersten Mal können wir diese energieeffiziente, vom Gehirn inspirierte Architektur in einem wirklich großen Maßstab nutzen.“

Hector Gonzalez, Mitbegründer und CEO der TUD-Ausgründung SpiNNcloud, erklärt:

„Unsere Vision ist es, die Zukunft der künstlichen Intelligenz durch vom Gehirn inspirierte Systeme neu zu definieren. Großflächige Implementierungen wie diese stellen einen wichtigen Meilenstein für die KI dar und ermöglichen neue Wege für den Einsatz extrem effizienter State-of-the-Art-Modelle, insbesondere in der heutigen Zeit, in der Mainstream-KI zunehmend auf dynamische, spärliche Algorithmen setzt, um globale Energieengpässe zu bewältigen.“

Hierbei profitiert das Projekt von der Expertise mehrerer Industriepartner. Die RAFI Group verantwortet die Produktion der komplexen Leiterplatten und Cloud & Heat stellt die fortschrittliche Wasserkühlung für die Infrastruktur bereit. Die adaptive Body-Bias-IP-Plattform wird von Technologiepartner Racyics beigesteuert.