Австралійська компанія Cortical Labs виходить на новий рівень у сфері обчислювальних технологій, анонсувавши будівництво двох унікальних “біологічних” дата-центрів. Ці інноваційні споруди, що розташуються у Мельбурні та Сінгапурі, будуть наповнені передовими чіпами, які містять живі нейрони. Варто нагадати, що саме ці розробки вже продемонстрували вражаючі можливості, відтворюючи геймплей класичних ігор, таких як Pong та Doom.
Революція в обчисленнях: чи стане клітини мозку відповіддю?
Проблема колосального енергоспоживання сучасних дата-центрів та шалений попит на потужні чіпи ставить перед інженерами складні виклики. Чи можуть саме клітини людського мозку стати революційним рішенням? Cortical Labs є одним із небагатьох розробників, хто активно працює над створенням біологічних комп’ютерів. Їхній підхід полягає у використанні живих людських нейронів, вирощених зі зразків дорослої шкіри або крові. Ці біологічні компоненти підключаються до складних масивів мікроелектродів, які стимулюють їх та фіксують реакції на вхідні дані. Потім спеціалізоване програмне забезпечення інтерпретує отримані біосигнали, перетворюючи їх на цифрові дії, що може бути використано, наприклад, для управління ігровим персонажем або контролю симуляцій.
Від Doom до дата-центрів: досягнення Cortical Labs
На початку березня поточного року компанія представила результати роботи свого флагманського комп’ютера CL1. Він продемонстрував здатність освоїти гру Doom лише за один тиждень. Кожен такий пристрій містить близько 200 тисяч клітин мозку, інтегрованих на кремнієвих чіпах. Нейрони отримують шляхом трансформації донорської крові у стовбурові клітини, а потім у спеціалізовані нейронні структури. Для порівняння, людський мозок налічує від 60 до 99 мільярдів нейронів. Наразі мельбурнський дата-центр оснащений 120 такими пристроями CL1.
Енергоефективність та хмарні сервіси
Cortical Labs також амбітно планує створення більш масштабного біологічного дата-центру у Сінгапурі, який буде розрахований приблизно на 1000 пристроїв CL1. Цей проект реалізується у співпраці з місцевим оператором DayOne. Особливої уваги заслуговує енергоспоживання. Кожен модуль CL1 потребує лише 30 ват потужності, що є колосально меншим показником порівняно з 6000 ват, які можуть споживати сучасні графічні процесори (GPU). Повноцінний серверний стійк, що містить 30 таких біокомп’ютерів, споживає близько 850-1000 ват, що співставно з енергоспоживанням півтора потужних NVIDIA H100. Для порівняння, навчання великих моделей штучного інтелекту може вимагати тисячі мегават-годин електроенергії. Генеральний директор компанії, Хон Венг Чонг, підтвердив, що енергоспоживання одного CL1 менше, ніж у звичайного кишенькового калькулятора. Хоча нейрони навчилися грати у Doom “за лічені дні” під час роботи над проектом Шона Коула та команди Cortical Labs на хакатоні Стенфордського університету, науковий директор Бретт Каган зазначає, що рівень гри поки що відповідає початківцю. Проте, найважливішим є сам факт демонстрації ознак навчання.
Пол Роуч з Лафборозького університету підтримує ідею масштабування подібних систем. Він вважає, що це може призвести до суттєвої економії електроенергії та значно зменшити потреби в охолодженні порівняно з традиційними дата-центрами. Один пристрій CL1 коштує приблизно 35 тисяч доларів США (близько 1,3 млн ₴ за поточним курсом). Компанія також пропонує можливість віддаленого доступу до нейронних культур через власну хмарну платформу Cortical Cloud за моделлю “wetware-as-a-service” – близько 300 доларів США (приблизно 11,5 тис. ₴) на тиждень. Це дозволяє дослідникам запускати обчислення без необхідності мати власну лабораторію, взаємодіючи з живими нейронами через API та Python-інтерфейс.
Виклики та перспективи біокомп’ютингу
Ключовим викликом у сфері біокомп’ютингу залишається забезпечення життєдіяльності клітин. Ці системи здатні підтримувати нейронні культури активними до 5-6 місяців у стандартному режимі, після чого компанія замінює модулі CL1. Сам пристрій оснащений повноцінною системою життєзабезпечення: контроль температури, циркуляція поживних розчинів, газообмін та фільтрація відходів. Максимальний термін, протягом якого вдалося успішно підтримувати життєздатність клітин, становить 500 днів. Однак, технологія має і своїх критиків. Тьєрд Олде Схепер з Оксфордського університету висловлює обережність, зазначаючи, що ми перебуваємо лише на початковому етапі розвитку біокомп’ютингу, і реальні результати можуть відрізнятися від очікуваних.
Біологічний комп’ютинг – це перспективний напрямок, де справжні нейрони виступають як обчислювальні елементи, а кремнієві чіпи виконують функції передачі сигналів та їх інтерпретації. Дослідники називають цей підхід Synthetic Biological Intelligence (SBI) – синтетичною біологічною інтелігентністю. Принципова відмінність нейронів від транзисторів полягає в їхній роботі: вони обмінюються короткими електрохімічними імпульсами та активуються лише за потреби. Це дозволяє таким системам споживати на порядки менше енергії, ніж традиційні електронні процесори. Крім обчислень, ці платформи вже використовуються для моделювання неврологічних захворювань та розробки нових лікарських засобів, оскільки живі нейронні культури здатні більш точно відображати реакції людського мозку, ніж експерименти на тваринах.
Думка UA Новини: Запуск біологічних дата-центрів Cortical Labs знаменує собою потенційно новий етап у розвитку обчислювальних потужностей, пропонуючи радикально ефективніше енергоспоживання. Це відкриває шлях до створення більш екологічних та потужних систем для штучного інтелекту, хоча повне розуміння їхніх можливостей та обмежень ще попереду.
За матеріалами: itc.ua