Erstes Rechenzentrum, das mit menschlichen Gehirnzellen betrieben wird, in Singapur eröffnet

Die Komplexität moderner Computerprozesse und der Energieverbrauch von Rechenzentren weltweit sprengen bereits alle vernünftigen Grenzen, insbesondere angesichts des explosionsartigen Wachstums künstlicher Intelligenz. Die Internationale Energieagentur (IEA) gibt an, dass der Stromverbrauch in Rechenzentren allein im letzten Jahr um 17 Prozent gestiegen ist. Als Antwort auf diese Herausforderungen hat die Yong Loo Lin School of Medicine (NUS Medicine) in Zusammenarbeit mit DayOne und Cortical Labs etwas völlig Ungewöhnliches geschaffen: das erste biologische Rechenzentrum.

Das System ist am NUS Institute of Life Sciences untergebracht und besteht aus einem einzelnen Serverrack mit 20 biologischen Recheneinheiten der Klasse CL1. Jede Einheit enthält 800.000 im Labor gezüchtete menschliche Gehirnzellen, sodass die gesamte Struktur von 16 Millionen lebenden Neuronen angetrieben wird. Es handelt sich um das weltweit erste unabhängig verwaltete, biologisch integrierte Server-Array.

Anders als herkömmliche Rechenzentren, die auf Siliziumprozessoren, Luft- oder Wasserkühlung sowie der Verarbeitung von Cloud-Daten und Datenbanken basieren, nutzt diese Technologie sogenannte „Nasshardware“. Ein biologisches Neuron wird aus Stammzellen gewonnen und über Mikroelektroden-Arrays mit herkömmlicher Computerhardware verbunden. Diese Arrays ermöglichen den Fluss elektrischer Signale zwischen dem digitalen System und den biologischen Zellen.

Lebende Zellen benötigen präzise kontrollierte Lebensbedingungen, Pflege und eine für Biologen geeignete Umgebung unter fachkundiger Anleitung. Jede Nichteinhaltung dieser Bedingungen kann zum Absterben des gesamten neuronalen Rechensystems führen.

Die potenziellen Vorteile eines solchen Systems sind jedoch enorm. Biologische Systeme benötigen nur einen Bruchteil der Energie, die herkömmliche Computer verbrauchen. Laut Cortical Labs können Neuronen bereits mit sehr geringen Datenmengen lernen und sich an Veränderungen in ihrer Umgebung anpassen. Das Team demonstrierte das System Anfang August in einer Sonderpräsentation vor über 80 Gästen anhand von Echtzeit-Daten neuronaler Aktivität.