Для того, чтобы иметь возможность эффективно работать с большими объемами данных, которые будут требоваться для расчетов будущей самой подробной модели головного мозга человека, создаваемой в рамках проекта Human Brain Project, специалисты IBM Research, Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) и Швейцарского федерального технологического института (Swiss Federal Institute of Technology, ETH) в Цюрихе работают над созданием новой системы гибридной памяти для суперкомпьютера, который будет использоваться в вышеуказанном проекте.

Напомним нашим читателям, что в рамках проекта Blue Brain Project планируется создание самой подробной и детализированной математической модели головного мозга человека, которая должна быть завершена к 2023 году.. Естественно, что основой этой математической модели станут огромные массивы исходной информации, включающие данные, полученные экспериментальным путем и большое количество переменных параметров, описывающих функционирование каждого отдельного нейрона и связей между ними. Фундаментальные блоки будущей математической модели являются точным математическим описанием реальных нейронов различных типов, включая даже такие особенности, как размеры, форма и электрические свойства.

С учетом того, что даже в мозге человека насчитывается порядка 90 миллиардов нейронов, можно себе представить, каким количеством информации должна оперировать математическая модель для того, чтобы выдавать более-менее реалистичные результаты. Теперь, перед исследователями, работающими в рамках проекта Blue Brain Project, стоит грандиозная задача разработать и создать технические средства, способные эффективно оперировать столь большими объемами информации, которые превышают возможности существующих информационно-вычислительных систем.

"Такая сложная система, которая будет интенсивно оперировать "большими данными", будет построена на базе самых современных и мощных суперкомпьютеров, которые имеют достаточную производительность" - рассказывает Феликс Шюрман (Felix Schurmann), профессор EPFL, задействованный в реализации проекта Blue Brain, - "Сейчас мы исследуем возможности применения различных типов компьютерной памяти и оцениваем их с точки зрения использования в расчетах самой сложной модели мозга. Но в будущем, разработанные нами технологии могут найти более широкое применение".

Для проекта Blue Brain уже приобретен суперкомпьютер IBM Blue Gene/Q, который установлен в вычислительном центре CSCS в Лугано, Швейцария. Этот суперкомпьютер уже имеет в четыре раза больший объем памяти, нежели суперкомпьютер, который использовался в проекте до этого времени, но и этого еще недостаточно, чтобы произвести моделирование мозга мыши с самым высоким уровнем детализации.

Специалисты проекта Blue Brain, работающие совместно со специалистами швейцарского Национального центра суперкомпьютерных вычислений (Swiss National Supercomputing Center, CSCS), занимаются объединением различных типов памяти, оперативной DRAM-памяти, которая является стандартом для всех современных компьютеров, и флэш-памяти, которая может хранить информацию даже при выключенном питании.

Исследователи планируют расширить возможности имеющегося суперкомпьютера, снабдив его 64 терабайтами оперативной DRAM-памяти и 128 гигабайтами флэш-памяти, предусмотрев возможность дальнейшего наращивания объемов. Для того, чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами обоих типов памяти, специалисты компании IBM разработали новую архитектуру масштабируемой подсистемы памяти суперкомпьютера, EPFL и ETH Zurich сейчас работают над программным обеспечением верхнего уровня, благодаря которому можно будет максимально эффективно использовать гибридную память при крупномасштабном математическом моделировании и интенсивных суперкомпьютерных вычислениях.