SPINNAKER2: TU DRESDEN, UNIVERSITY OF MANCHESTER UND GLOBALFOUNDRIES GELINGT DURCHBRUCH BEI KI-CLOUD-SYSTEMEN

Die Tech짯ni짯sche Uni짯ver짯si짯t채t Dres짯den, die Uni짯ver짯si짯ty of Man짯ches짯ter, die Racyics GmbH und Glo짯bal짯found짯ries (GF) gaben heu짯te das so genann짯te Tapeout des SpiNNa짯ker2-Chips bekannt eines neu짯en Chips f체r k체nst짯li짯che Intel짯li짯genz, der vom mensch짯li짯chen Gehirn inspi짯riert ist.

Basie짯rend auf der von der Uni짯ver짯si짯t채t Man짯ches짯ter ent짯wi짯ckel짯ten SpiNNa짯ker-Infra짯struk짯tur, der an der TU Dres짯den rea짯li짯sier짯ten hybri짯den KI-Archi짯tek짯tur, der adap짯ti짯ven Body-Bias-IP-Platt짯form ABX von Racyics und unter Ver짯wen짯dung der 22F짯DX-L철sung von Glo짯bal짯found짯ries ist SpiNNaker2 ein neu짯ro짯mor짯pher KI-Echt짯zeit짯pro짯zes짯sor mit bei짯spiel짯lo짯ser Effi짯zi짯enz und einer Latenz짯zeit von unter einer Mil짯li짯se짯kun짯de f체r ereig짯nis짯ba짯sier짯te Sys짯te짯me entstanden.

SpiNNaker2 ist unter Echt짯zeit짯be짯trieb f체r eine Ska짯lie짯rung bis zu einem Cloud-Sys짯tem mit 70.000 Chips aus짯ge짯legt und damit ein Schl체s짯sel짯bau짯stein f체r Echt짯zeit-KI bei extrem hohen Daten짯ra짯ten. SpiNNaker2 wird einen dis짯rup짯ti짯ven Ein짯fluss auf KI-Anwen짯dun짯gen wie Smart Cities, 5G, tak짯ti짯les Inter짯net und auto짯no짯mes Fah짯ren haben, weil kei짯ne ande짯re aktu짯el짯le Hard짯ware die gleich짯zei짯ti짯gen Anfor짯de짯run짯gen an nied짯ri짯ge Latenz, hohen Durch짯satz und Ener짯gie짯ef짯fi짯zi짯enz abdeckt. Die kom짯plet짯te 10-Mil짯lio짯nen-Pro짯zes짯sor-Maschi짯ne SpiNNaker2, genannt 얭piNN짯cloud, wird an der TU Dres짯den zu For짯schungs짯zwe짯cken ein짯ge짯setzt. Par짯al짯lel dazu will das Start짯up 얭piNN짯cloud Sys짯tems GmbH SpiNNaker2 kom짯mer짯zi짯ell ver짯f체g짯bar machen. 

K체nst짯li짯che Intel짯li짯genz hat einen immer gr철짯횩e짯ren Ein짯fluss auf unser t채g짯li짯ches Leben. Aktu짯el짯le KI-Hard짯ware und 멇lgo짯rith짯men sind jedoch nur teil짯wei짯se vom mensch짯li짯chen Gehirn inspi짯riert. Selbst die bes짯te KI-Hard짯ware ist der짯zeit noch weit von dem 20-Watt-Strom짯ver짯brauch, der gerin짯gen Latenz짯zeit und der bei짯spiel짯lo짯sen Ver짯ar짯bei짯tungs짯leis짯tung mit hohem Durch짯satz ent짯fernt, die das mensch짯li짯che Gehirn bietet.

SpiNNaker2 ist ein Mul짯ti짯pro짯zes짯sor짯sys짯tem f체r die ereig짯nis짯ba짯sier짯te Echt짯zeit짯ver짯ar짯bei짯tung sowohl klas짯si짯scher KI als auch k체nf짯ti짯ger ereig짯nis짯ba짯sier짯ter Berech짯nungs짯pa짯ra짯dig짯men, die von der ganz짯heit짯lich Effi짯zi짯enz-opti짯mier짯ten und bedarfs짯ori짯en짯tier짯ten Ver짯ar짯bei짯tung des Gehirns inspi짯riert sind. SpiNNaker2 wur짯de im Rah짯men des EU For짯schungs짯pro짯jekts 얡uman Brain Pro짯ject ent짯wi짯ckelt. Das R체ck짯grat des Sys짯tems bil짯det eine ma횩짯ge짯schnei짯der짯te, leicht짯ge짯wich짯ti짯ge Kom짯mu짯ni짯ka짯ti짯ons짯in짯fra짯struk짯tur, die von Edge-Ger채짯ten bis hin zu gro짯횩en Ser짯ver-Cloud-Anwen짯dun짯gen ska짯liert wer짯den kann, ohne die inh채짯ren짯te Ver짯lang짯sa짯mung zu erlei짯den, die nor짯ma짯ler짯wei짯se bei der Ska짯lie짯rung von Berech짯nun짯gen auf Cloud-Gr철짯횩e auftritt.

Prof. Ste짯ve Fur짯ber (Uni짯ver짯si짯ty of Man짯ches짯ter): 쏻enn wir in Zukunft das vol짯le Poten짯zi짯al von KI aus짯sch철p짯fen wol짯len, gibt es noch viel von der Bio짯lo짯gie zu ler짯nen. SpiNNaker2 wur짯de ent짯wi짯ckelt, um die Kluft zwi짯schen rea짯lis짯ti짯schen Gehirn짯mo짯del짯len und KI zu 체ber짯br체짯cken, so dass bei짯de zuneh짯mend von짯ein짯an짯der pro짯fi짯tie짯ren k철nnen. 

Mit dem SpiNNa짯ker2-Chip soll an der TU Dres짯den eine SpiNN짯cloud mit 70.000 Chips und 10 Mil짯lio짯nen Ker짯nen auf짯ge짯baut wer짯den, die mit loka짯len Initia짯ti짯ven wie dem Exzel짯lenz짯clus짯ter CeTI sowie wei짯te짯ren natio짯na짯len und inter짯na짯tio짯na짯len Part짯nern Anwen짯dun짯gen erfor짯schen soll, die vom auto짯no짯men Fah짯ren 체ber die Daten짯ver짯ar짯bei짯tung in Echt짯zeit in einer Smart City, tak짯ti짯len Inter짯net짯an짯wen짯dun짯gen bis hin zur bio짯me짯di짯zi짯ni짯schen Ver짯ar짯bei짯tung reichen.

Unser ganz짯heit짯li짯ches, spar짯sam짯keits짯op짯ti짯mier짯tes Sys짯tem짯de짯sign, kom짯bi짯niert mit einem ein짯zig짯ar짯ti짯gen hybri짯den KI-Frame짯work, erm철g짯licht Echt짯zeit-KI in einem noch nie dage짯we짯se짯nen Aus짯ma횩. Wir wer짯den mit der SpiNNa짯ker2-Maschi짯ne an der TU Dres짯den Spit짯zen짯for짯schung zu neu짯ar짯ti짯gem maschi짯nel짯lem Ler짯nen betrei짯ben, sind aber auch stolz dar짯auf, die짯se ein짯zig짯ar짯ti짯ge KI 체ber unser Start짯up SpiNN짯cloud Sys짯tems kom짯mer짯zi짯ell anbie짯ten zu k철n짯nen, erkl채rt Prof. Chris짯ti짯an Mayr, Inha짯ber der Pro짯fes짯sur f체r Hoch짯par짯al짯le짯le VLSI-Sys짯te짯me und Neu짯ro짯mi짯kro짯elek짯tro짯nik an der Fakul짯t채t Elek짯tro짯tech짯nik und Infor짯ma짯ti짯ons짯tech짯nik an der TU Dresden.

SpiNNaker2 wur짯de im 22FDX Eco짯sys짯tem unter Ver짯wen짯dung der Adap짯ti짯ve Body Bia짯sing IP-Platt짯form (ABX) der Racyics GmbH rea짯li짯siert, um das vol짯le Poten짯zi짯al von 22FDX zu nut짯zen. Die짯se IP-Platt짯form erm철g짯licht SpiNNaker2 den Betrieb am mini짯ma짯len Ener짯gie짯punkt der Ver짯ar짯bei짯tungs짯ein짯hei짯ten bei 0,50 V mit zus채tz짯li짯cher Unter짯st체t짯zung von dyna짯mi짯scher Span짯nungs- und Fre짯quenz짯ska짯lie짯rung f체r hohe Leis짯tung bei Bedarf. Damit nutzt SpiNNaker2 die fort짯schritt짯li짯chen Strom짯spar짯ei짯gen짯schaf짯ten von 22FDX, der Flag짯ship-Tech짯no짯lo짯gie von Glo짯bal짯found짯ries Dres짯den. Das kom짯plet짯te Chip짯de짯sign wur짯de vom Team der TU Dres짯den unter Ver짯wen짯dung von mak짯e짯Chip durch짯ge짯f체hrt, einer Design짯um짯ge짯bung f체r 22FDX, die von Racyics ange짯bo짯ten wird. Die짯ser Ansatz war f체r die aka짯de짯mi짯sche Grup짯pe ent짯schei짯dend, um die soge짯nann짯te Lab-to-Fab-L체cke zu schlie짯횩en und ein sehr kom짯ple짯xes Sys짯tem-on-Chip f체r die Seri짯en짯pro짯duk짯ti짯on erfolg짯reich zu realisieren.

22FDX, die 22nm FD-SOI Halb짯lei짯ter짯tech짯no짯lo짯gie von GF, mit ihrer Stand짯by Leis짯tung auf Welt짯re짯kord짯ni짯veau, nied짯ri짯gen Kos짯ten und opti짯mier짯tem Tran짯sis짯tor짯ver짯hal짯ten, erweist sich als die idea짯le Basis f체r Cut짯ting-Edge Arti짯fi짯ci짯al Intel짯li짯gence. Der auf 22FDX basie짯ren짯de SpiNNaker2 Chip zeigt die Syn짯er짯gien, die m철g짯lich sind, wenn euro짯p채i짯sche Cut짯ting-Edge KI-For짯schung auf euro짯p채i짯sche Halb짯lei짯ter짯tech짯no짯lo짯gie trifft: Erst짯mals wird die bestehen짯de L체cke zwi짯schen rein auf nume짯ri짯sche Per짯for짯mance opti짯mier짯te KI und ech짯ter Gehirn-inspi짯rier짯ter KI geschlossen.

Als welt짯weit f체h짯ren짯de Spe짯zi짯al-Foundry erm철g짯licht Glo짯bal짯found짯ries Welt짯klas짯se-Teams, kom짯mer짯zi짯el짯le Durch짯br체짯che zu erzie짯len. SpiNNaker2 ist ein greif짯ba짯rer Beweis f체r die her짯aus짯ra짯gen짯de Leis짯tung, die durch die Kom짯bi짯na짯ti짯on der neu짯es짯ten Fort짯schrit짯te in gehirn짯in짯spi짯rier짯ter k체nst짯li짯cher Intel짯li짯genz und unse짯rer hoch짯leis짯tungs짯f채짯hi짯gen 22F짯DX-Tech짯no짯lo짯gie erreicht wird, sagt Dr. Man짯fred Horst짯mann, Lei짯ter von Glo짯bal짯found짯ries Dresden.