英國研究人員將在一個研究項目中連接100萬顆ARM內核以模擬大腦的活動。這些芯片由曼徹斯特大學(Manchester University)設計，在臺灣生產，組成大規模并行計算機SpiNNaker(Spiking Neural Network architecture,尖峰神經網絡架構)。
這些專用的芯片基于舊的ARM指令集架構，上個月被送交學校并通過了功能性測試。
SpiNNaker是曼切斯特大學、南安普頓大學(Southampton)、劍橋大學、謝菲爾德大學(Sheffield)四所高校的聯合項目，并得到來自政府的500萬英鎊(約合5200萬人民幣)資助。曼切斯特大學的Steve Furber教授已經從事了多年的大腦功能與結構研究，同時他也是Acorn RISC Machine的聯合設計師，該處理器就是現在的ARM處理器的前身。
Furber教授說：“小規模的模擬工作已經啟動，我們將在接下來的18個月里擴大規模。”
研究人員介紹說大腦有大約1000億神經元、1000萬億根連接。即便是曼切斯特大學開發的這臺有100萬顆ARM處理器內核組成的設備也只能模擬大約1%的大腦。
大腦中的神經元通過模擬的電尖峰脈沖傳輸信息。SpiNNaker通過描述數據包代替這些尖峰脈沖。神經元對這些尖峰脈沖的處理則通過在ARM處理器上運行的虛擬神經元進行模擬。這樣的架構以及分組數字數據的使用意味著SpiNNaker在物理連接大大少于大腦的前提下實現同樣的傳輸速度。
最初的測試芯片由Furber教授的團隊在2009年開發。不過最新的實現是將18個ARM內核與一塊存儲芯片封裝在一塊裸片上，功耗大約為1W。該處理器由臺灣UMC采用130nm CMOS工藝生產。Furber教授表示新處理器內含大約1億個晶體管，不過其中大部分都屬于裸片中的55個32kb SRAM區塊。
配套的存儲器裸片則是一顆1Gbit DDR SDRAM，由美光(Micron)生產，運行于166MHz頻率。存儲器裸片與SpiNNaker ARM裸片被封裝在一起，采用300-BGA。
Furber教授在一份聲明中說：“我們還不清楚大腦是怎樣作為信息處理系統來運行，我們需要搞清楚它。我們希望新設備可以在這方面起到重要作用。”
ARM公司在2005年與研究人員接觸后就開始支持SpiNNaker項目，為研究團隊提供處理器和物理IP。
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