英科学家实验百万ARM处理器核心互联模拟人脑

曼彻斯特大学正在从台湾得到最多一百万个特制的ARM处理器核心，将在名为“U.K. Chips”(英国芯片)的研究项目中用于建造一个大规模并行计算机“SpiNNaker”(Spiking Neural Network Architecture/尖峰神经网络架构)，试图模拟人类大脑的工作方式。　

SpiNNaker项目由曼彻斯特、南安普顿、剑桥、谢菲尔德等地多所大学和企业机构联合发起，并得到了500万英镑(人民币近5000万元)政府资金的支持。负责领衔的是曼彻斯特大学教授Steve Furber，他从事人脑功能与架构研究多年，为ARM处理器核心鼻祖Acorn RISC Machine的联合设计师之一。

在这一项目2005年获得批准之后，ARM公司也立即投入了大力支持，向科研团队提供了处理器和物理IP。

人脑中有大约1000亿个神经元和多达1000万亿个连接，即使是一百万颗处理器也只能模拟人脑的1％。神经元彼此通过模拟电子尖峰脉冲的方式传递信息，SpiNNaker则利用描述数据包的方式模拟，并建立虚拟神经元。使用封包的电子数据意味着SpiNNaker能够以更少的物理连接像人脑那样快速传递尖峰脉冲。

所有现代计算机都拥有一个中央计时器，负责协调同步所有的三极管、门电路和其它所有CPU零部件，但是大脑却没有这样的计时器，SpiNNaker系统也同样没有。这就意味着，信号的发出和接收不会经过任何时间同步，这些信号将会相互干扰，输出结果也会随着数百万微小的随机变化因素而发生改变。Furber的团队早在2009年就设计了一种测试芯片，而最新的方案每个物理Die上都整合了多达18个ARM处理器核心和一个用于路由节点互联的通信层，以及55个32KB SRAM内存块，与每颗处理器相伴的则是是由美光提供的1Gb DDR SDRAM内存，频率166MHz。这种处理器采用联电130nm CMOS工艺制造，300-BGA封装，尺寸19×19毫米，约有1亿个晶体管。

Furber表示，目前该团队正在进行初期模拟试验，会在接下来的18个月内逐渐扩大规模，计划在2013年年底之前完成所有的工作。（责编：陶圆秀）