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Power-efficient simulation of detailed cortical microcircuits on SpiNNaker

机译：SpiNNaker上详细的皮质微电路的节能仿真

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Computer simulation of neural matter is a promising methodology for understanding the function of the brain. Recent anatomical studies have mapped the intricate structure of cortex, and these data have been exploited in numerous simulations attempting to explain its function. However, the largest of these models run inconveniently slowly and require vast amounts of electrical power, which hinders useful experimentation. SpiNNaker is a novel computer architecture designed to address these problems using low-power microprocessors and custom communication hardware. We use four SpiNNaker chips (of a planned fifty thousand) to simulate, in real-time, a cortical circuit of ten thousand spiking neurons and four million synapses. In this simulation, the hardware consumes 100. nJ per neuron per millisecond and 43. nJ per postsynaptic potential, which is the smallest quantity reported for any digital computer. We argue that this approaches fast, power-feasible and scientifically useful simulations of large cortical areas.
机译：神经物质的计算机模拟是一种了解大脑功能的有前途的方法。最近的解剖学研究已经绘制了皮质的复杂结构，并且这些数据已在试图解释其功能的许多模拟中得到利用。但是，这些模型中的最大模型运行缓慢且不方便，并且需要大量的电能，这阻碍了有用的实验。 SpiNNaker是一种新颖的计算机体系结构，旨在使用低功耗微处理器和定制通信硬件来解决这些问题。我们使用四个SpiNNaker芯片（计划中的五万个）实时模拟一万个尖刺神经元和四百万个突触的皮层回路。在此模拟中，硬件每毫秒每神经元消耗100. nJ，每个突触后电位消耗43. nJ，这是任何数字计算机报告的最小数量。我们认为，这种方法可以对大型皮质区域进行快速，功率可行且在科学上有用的模拟。

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