Un chip con una computación basada en el cerebro

Los científicos de IBM han creado algo que no existía hasta la fecha: un chip de segunda generación que se trata de un superordenador neurosináptico del tamaño de un sello postal pero que funciona únicamente con la energía equivalente a la de una batería de un audífono.

El anuncio, recién publicado en la revista Science en colaboración con Cornell Tech, sienta las bases de la computación basada en el cerebro, y podría transformar la ciencia, la tecnología, los negocios, las administraciones y la sociedad, con aplicaciones en el campo de la visión, audición y multisensoriales, según una nota de IBM.

Se trata del primer chip de computación neurosináptica y alcanza la escala de un millón de neuronas programables y 256 millones de sinapsis programables.

IMB recuerda que existe una enorme disparidad entre la capacidad cognitiva del cerebro humano y su bajísimo consumo de energía, en comparación con los ordenadores actuales.

Para reducir esa brecha, los científicos han creado "una arquitectura de computación completamente nueva, escalable y eficiente, inspirada en la neurociencia y que abre un nuevo camino respecto a la arquitectura von Neumann utilizada casi universalmente desde 1946".

Este chip de segunda generación, que podría ser la puerta hacia la era de las grandes redes neuronales, es la culminación de casi una década de investigación y desarrollo, e incluye un prototipo inicial de un chip con un solo núcleo y un ecosistema de software con un nuevo lenguaje de programación y un simulador de chip.

Con 5.400 millones de transistores, este chip totalmente operativo, y "el primero en producción a escala, es actualmente uno de los mayores chips CMOS jamás construido", y tiene un consumo minúsculo de 70 milivatios (mW) en ejecución a tiempo real biológico, es decir, varios órdenes de magnitud de gasto de energía inferiores a los de un moderno microprocesador.

El nuevo chip tiene una red bidimensional de 4.096 núcleos neurosinápticos digitales distribuidos, donde cada uno de ellos integra memoria, computación y comunicación.

La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (Darpa) financia el proyecto desde 2008 con casi 55 millones de dólares durante la fase 0,1, 2 y 3 del programa Synapse (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics); entre sus colaboradores actuales están Cornell Tech e iniLabs.

El chip incorpora tecnología de fabricación de 28 nanómetros, de memoria en chip compacta y transistores de baja corriente de fuga.

"Es un logro sorprendente utilizar el proceso tradicional del ámbito de los dispositivos móviles de bajo consumo para conseguir un chip que emule al cerebro humano, y sea capaz de procesar grandes cantidades de información sensorial con poco consumo", según Shawn Han, vicepresidente de Foundry Marketing, Samsung Electronics.

"Ahora estamos ahora más cerca de crear un ordenador similar a nuestro cerebro", precisa el profesor Rajit Manohar, de Cornell Tech.