神经科学从混合超级计算机存储器中获益
受到神经科学的特殊要求的激励，IBM研究院、EPFL和ETH Zürich通过瑞士国家超级计算中心CSCS，正在探索如何结合不同类型的内存——计算机内存的标准内存DRAM和类似于u盘的闪存——以获得更便宜和最佳的超级计算性能。
例如，蓝脑计划(Blue Brain Project)正在基于大量的信息——包括实验数据和大量参数——建立啮齿动物大脑的详细模型，以描述每个神经元以及它们是如何相互连接的。模拟的构建模块由单个神经元的真实表示组成，包括形状、大小和电行为等特征。
例如，考虑到老鼠大脑中大约有7000万个神经元，为了使模拟有效运行，需要访问大量的数据。
“数据密集型研究对超级计算机的要求远远超过高水平计算能力洛桑蓝脑项目的EPFL研究员Felix Schürmann说。“在这里，我们调查了不同类型的内存以及如何使用它，这对于建立大脑的详细模型至关重要。但这项技术的应用范围要广泛得多。”
7000万个神经元为新的IBM蓝色基因/Q
蓝脑计划获得了一台新的IBM蓝色基因/Q超级计算机，将安装在瑞士卢加诺的CSCS。这台机器的内存是蓝脑计划目前使用的超级计算机的四倍，但这可能还不足以建立一个模型老鼠大脑在所需的细节级别。科学家们面临的挑战是修改超级计算机，使其不仅可以模拟更多的神经元(与小鼠大脑中的7000万个神经元一样多)，而且可以用更少的资源模拟更多的细节。
研究人员希望通过设计不同类型的记忆来实现这一目标。的蓝色基因/Q配备了64tb的DRAM内存。但这种在个人电脑中普遍存在的存储器，在电源关闭时几乎瞬间丢失数据。
科学家们计划将DRAM与另一种已经应用于从相机到手机等日常设备的存储器——闪存——结合起来，以提高超级计算机的容量。与DRAM不同，闪存即使在没有电源的情况下也能保留信息，而且价格也便宜得多。蓝脑计划的新型超级计算机有效地集成了128兆兆字节的数据闪存64tb的DRAM存储器。
“这些技术进步不仅将帮助科学家建立大脑模型，而且还将为未来的循证系统做出贡献，”位于苏黎世的IBM研究院计算科学家亚历山德罗·库里奥尼(Alessandro Curioni)说。
为了充分利用这种新型内存组合，IBM一直在开发一种可扩展的内存系统架构，而EPFL和ETH Zürich的研究人员正在开发高级软件，以优化这种混合内存，用于大规模模拟和交互式超级计算。
ETH Zürich研究员、CSCS主任Thomas Schulthess说:“由此产生的机器可能不一定是世界上最快的超级计算机，但它肯定会为数据密集型科学开辟新的途径。”“这次合作的结果将支持包括天文学、地球科学和医疗保健在内的所有类型的数据密集型应用的科学调查。”
人类大脑
蓝脑项目最近成为了一个更雄心勃勃的项目——欧洲人脑旗舰项目——的核心，该项目也由EPFL协调。人脑项目面临着一项艰巨的任务，即在2023年之前提供技术工具，将尽可能多的数据整合到人脑的详细模型中。
据估计，人脑有900亿个神经元，与老鼠相比，人脑的神经元数量大约是老鼠的1000倍。使用混合记忆的新策略是帮助人脑计划实现其10年目标的重要一步。
随着研究和创新的发展，科学的追求正在推动技术的边界，产生新的、更强大的工具。蓝色的大脑和人类的大脑项目带来了透视需要处理复杂和不寻常的计算，要求超级计算机速度远远不够的技术。
