Зачем компьютеру мозг? В Сингапуре запустили серверную стойку с живыми нейронами

В Сингапуре заработал необычный исследовательский объект, который сложно назвать дата-центром в привычном понимании. Внутри серверной стойки вместо привычных полупроводниковых чипов работают живые клетки человеческого мозга. Запуск прототипа состоялся в Институте наук о жизни при Национальном университете Сингапура (NUS), а сама установка функционирует с середины июля.

За проектом стоит австралийская биотехнологическая компания Cortical Labs, которая объединила усилия с NUS и оператором дата-центров DayOne. В основе системы — 20 биокомпьютеров CL1, собранных в единую стойку. Каждый такой модуль содержит не менее 200 тысяч лабораторных нейронов, выращенных из перепрограммированных стволовых клеток. Эти нейроны размещены на кремниевом чипе с электродами и обмениваются электрическими сигналами с электронной частью системы. Технически процесс выглядит так: клетки получают стимулы через микроэлектродную матрицу, реагируют на них, а их активность считывается и используется для вычислений. Проще говоря, биологическая сеть учится взаимодействовать с цифровой средой, формируя замкнутый цикл «сигнал — реакция — обучение».

От традиционных серверов такую установку отличает не только архитектура, но и обслуживание. Раз в три дня нейроны необходимо кормить специальной смесью из сахаров, микроэлементов и pH-буферов. Отдельная газовая система подает кислород, углекислый газ и азот, поддерживая жизнеспособность культуры. Фактически эксплуатация объекта совмещает работу системного администратора и лаборанта биологической лаборатории.

Основной аргумент разработчиков в пользу биологических вычислений — энергоэффективность, так как один CL1 потребляет около 30 Вт с учетом всех систем жизнеобеспечения. Для сравнения: высокопроизводительный ИИ-чип уровня NVIDIA H100 может потреблять до 700 Вт, а сервер с восемью такими ускорителями вместе с обвязкой — более 10 кВт, при этом биологической системе не требуется мощное охлаждение. Кремниевые чипы остаются вне конкуренции в задачах, требующих высокой точности, скорости и повторяемости операций, например при обучении больших языковых моделей. Биологический подход рассматривается как альтернатива для сценариев, где данных мало, а условия постоянно меняются.

Среди потенциальных применений называются обучение гуманоидных роботов работе в неструктурированных средах: домах, офисах, на производствах и задачи кибербезопасности, где нужно выявлять аномалии без огромных обучающих выборок. В Мельбурне работает аналогичная биологическая площадка, где задействовано 120 модулей CL1 и около 20 платящих клиентов — в основном исследовательские подразделения корпораций и университеты. Стоимость доступа к одному CL1 составляет порядка 2200 долларов США в месяц, что, по оценкам компании, вдвое дешевле аренды высокопроизводительного ИИ-чипа у крупных облачных провайдеров.

Сингапурский объект на данном этапе носит исследовательский характер. Партнеры планируют использовать его для изучения нейроориентированного ИИ, биомедицинского моделирования и разработки лекарств. Технология выросла из эксперимента DishBrain 2022 года, когда команда Cortical Labs показала, что культура из 800 тысяч нейронов способна обучаться игре в Pong. Затем последовал выпуск компактного устройства CL1, а теперь — попытка встроить биологические вычисления в инфраструктуру реального дата-центра.

Как вы считаете, есть ли у биологических дата-центров реальное будущее в промышленной эксплуатации, или это интересный, но нишевый исследовательский проект? Делитесь мнением в комментариях.