多个GPU相互配合实现节能大鼠大脑模拟器

最近，萨塞萨斯大学（University of Sussex）James Knight 博士和 Thomas Nowotny 教授利用随处可见的电脑硬件，发明了世界上运行速度最快、最节能的小鼠大脑模拟器。

这款模拟器配备有自主研发的 GeNN 软件和图像处理器（Graphics Processing Units），凭借其优越的性能打败了另一款全球前五十的超级计算机。

长久以来，学术界希望借助此类模拟器，了解神经细胞的不同位置受损后，大脑各处的功能会有何改变。这项技术对研究神经疾病（如癫痫性发作等）具有重大意义。同时，功能更强大的模拟器对 AI 提出了更高要求。本次的GeNN软件性能稳定，之前已帮助无人机在模拟的昆虫大脑内顺利运行。

Nowotny 教授介绍说，过去三十年里，人们不断缩小电脑芯片的各种零件，大大加快了电脑运行的速度。不过，这种缩小尺寸的方法遇到了瓶颈，只有重新设计某些零件的结构才能带来新的突破。图像处理器（GPU）就是一个很好的例子，团队的实验结果也证明了其可开发潜力巨大，甚至超过CPU。

此次的研究项目以 GeNN 软件为基础，在电脑上测试了两个已成体系的脑神经科学模型。其中的一个模型是脑皮质的神经微电路，由八组不同的神经元和一个随机网络（其塑性呈现峰值时间相关性，在生物体学习过程中扮演重要角色）构成。

此次研发的 GPU，处理速度比超级计算机或者 SpiNNaker（一种仿神经系统，由欧洲人脑项目研发）要快上 10%，节省约十几倍的能源。

学术界相信，随着 GPU 变得更灵活 、 功能更强大，测试更加复杂的人脑模型将很快成为可能。Knight 博士表示，尽管模拟整个人脑还十分困难，但此次发表的成果显示，以 GPU 为基础的超级计算机潜力无限。再接下里的一年里，研究人员将着手模拟猴子的大脑，由于其尺寸是现有模型的五十倍，需要多个 GPU 相互配合完成。

英伟达公司的 AI 运算平台为此次的模拟器提供了支持。