Pilotprojekt Advanced Computing Architectures (ACA) ebnet den Weg für die Jülicher Forschung im Bereich Neuromorphic Computing
Forschende des Forschungszentrums Jülich, der RWTH Aachen, der University of Manchester und der Universität Heidelberg trafen sich Mitte September auf Burg Obbendorf bei Jülich zu einem Abschlusstreffen des Projekts "Advanced Computing Architectures (ACA): towards multi-scale natural-density neuromorphic computing", das im November endet. ACA ist ein von der Helmholtz-Gemeinschaft gefördertes Pilotprojekt mit dem langfristigen Ziel, ein Computersystem zu bauen, das die Simulation biologischer Lernprozesse im Zeitraffer ermöglicht, um Lernen und Gehirnentwicklung besser zu verstehen.
Während der vierjährigen Projektlaufzeit wurde der Grundstein für zukünftige Entwicklungen von Architekturen gelegt, die speziell auf neurowissenschaftliche Simulationen zugeschnitten sind. Idealerweise könnten solche neuromorphen Beschleunigerarchitekturen in Zukunft an die modulare Jülicher Supercomputing-Infrastruktur gekoppelt werden. Aus dem interdisziplinären ACA-Projekt sind fast 30 begutachtete Artikel hervorgegangen. So erschien in PLOS Computational Biology (DOI:10.1371/journal.pcbi.1010086) eine Publikation zu Konnektivitätskonzepten in der Modellierung neuronaler Netze, die die Implementierung von Verbindungsroutinen in neuromorphen Hardwaresystemen anleiten können, und in Frontiers in Neuroscience (DOI:10.3389/fninf.2022.884033) eine weitere Publikation zu einem System-on-Chip (SoC) basierten Ansatz für eine hybride Software-Hardware-Architektur neuromorpher Rechenknoten. Den Forschenden gelang es auch, ein neuronales Netzwerk aus 80.000 Neuronen, die über 300 Millionen Synapsen miteinander verbunden sind, mit einer bisher unerreichten Geschwindigkeit zu simulieren. Für die Umsetzung verwendeten sie einen Prototyp des INC-3000 FPGA-basierten "neuronalen" Supercomputers von IBM (Frontiers in Neuroscience, DOI:10.3389/fnins.2021.728460). Diese Veröffentlichungen werden die Grundlage für künftige Forschungen auf diesem Gebiet in Jülich bilden.
aus JSC News No. 291, October 2022