Серверы на человеческих клетках: в Сингапуре создали биодата-центр

В Сингапуре представили прототип дата-центра, где обработкой информации занимаются живые человеческие нейроны. Проект объединил Национальный университет Сингапура, оператора дата-центров DayOne и биотехнологическую компанию Cortical Labs, сообщает El.kz.

Как работает биологический компьютер

В основе системы лежит технология «wetware», при которой живые нейроны, выращенные из стволовых клеток, взаимодействуют с электронными компонентами. В сингапурском прототипе установлена стойка из 20 вычислительных модулей CL1.

Каждый модуль содержит как минимум 200 тысяч лабораторно выращенных нейронов. Их получают из клеток крови, которые перепрограммируют в стволовые клетки, после чего выращивают нужные нейроны и размещают их на кремниевом чипе с электродами.

Электрические сигналы нейронов передаются компьютеру и преобразуются в вычислительные данные. Такая система позволяет объединить биологическую способность нервных клеток к обучению с обычной цифровой инфраструктурой.

Такой сервер приходится «кормить»

Живые клетки требуют постоянного ухода. Каждые 3 дня специалисты подают им смесь сахара, микроэлементов и буферов, регулирующих кислотность среды, а отдельная система обеспечивает необходимые газы.

При этом биологические вычисления отличаются крайне низким энергопотреблением. Один CL1 вместе с системой жизнеобеспечения использует около 30 Вт, тогда как мощный ИИ-чип Nvidia H100 может потреблять до 700 Вт.

Для Сингапура вопрос особенно актуален из-за высокой нагрузки дата-центров на электроэнергетику и водные ресурсы. Биологические системы потенциально позволяют снизить ресурсные затраты при дальнейшем росте вычислительных мощностей.

Где пригодятся живые нейроны

Разработчики рассматривают технологию для задач, где системе приходится учиться на небольшом объеме данных и адаптироваться к меняющимся условиям. Среди потенциальных направлений называют разработку лекарств, исследования в области нейробиологии, гуманоидную робототехнику, кибербезопасность и обнаружение мошенничества.

Для роботов такая технология может быть полезна в ситуациях, которые сложно заранее описать большим массивом тренировочных данных. Биологические нейронные сети способны обучаться на небольшом количестве примеров и переносить полученный опыт на изменившиеся условия, считают в Cortical Labs.

Заменят ли они обычные чипы

Полной замены кремниевым процессорам разработчики пока не предлагают. Традиционные чипы сохраняют преимущество в быстрых, точных и повторяемых математических операциях, которые требуются для работы крупных языковых моделей.

Биологические компьютеры рассматриваются скорее как дополнительный тип вычислительной инфраструктуры. Их преимущество проявляется в задачах, связанных с обучением, адаптацией и обработкой неполных данных.

От лаборатории к дата-центру

Сингапурский проект представляет собой исследовательский прототип и одновременно площадку для проверки коммерческого применения технологии. В NUS уже заявили о планах изучать, какие типы нейронов и вспомогательных клеток лучше всего подходят для масштабного производства.

В перспективе систему планируют расширить до 1000 модулей при условии прохождения необходимых регуляторных процедур и проверок энергоэффективности и безопасности. Сейчас задача проекта заключается в том, чтобы понять, где биологические вычисления действительно дают преимущество перед кремниевыми системами.

Читайте также: ИИ научился настраивать квантовый компьютер быстрее человека