La inauguración del primer centro de datos biológico basado en neuronas humanas marca el inicio de una era de computación viva híbrida para superar las limitaciones térmicas y eléctricas de los chips de silicio tradicionales.
Índice del artículo:
- Presentación del primer modelo de computación biológica
- Cómo las neuronas vivas ejecutan los procesos informáticos
- Eficiencia en el consumo de energía en comparación con las GPU tradicionales
- Perspectivas de investigación y retos económicos y operativos para la expansión
- Preguntas frecuentes
Presentación del primer modelo de computación biológica
La Universidad Nacional de Singapur ha desvelado lo que ha descrito como el primer prototipo mundial de un centro de datos biológico de funcionamiento autónomo; un sistema híbrido avanzado que depende de 16 millones de neuronas humanas vivas cultivadas y desarrolladas en laboratorio a partir de células madre para ejecutar tareas informáticas junto al hardware de silicio clásico. Este modelo innovador se inauguró oficialmente el 16 de julio en el Centro de Ciencias de la Vida de la universidad, antes de presentarse formalmente ante el público y los expertos el 6 de agosto.
El sistema consta de 20 unidades de computación biológica del modelo «CL1», desarrolladas por la empresa Cortical Labs, con sede en Melbourne, Australia. Cada unidad informática incluye unas 800.000 neuronas corticales humanas fijadas y distribuidas sobre matrices de microelectrodos basadas en silicio; estas matrices estimulan eléctricamente las redes neuronales y registran su actividad y pulsos eléctricos en tiempo real de forma continua.
Cómo las neuronas vivas ejecutan los procesos informáticos
Este proyecto es el fruto de una estrecha colaboración entre la Facultad de Medicina Yong Loo Lin de la Universidad Nacional de Singapur, que supervisa el cultivo y cuidado biológico de las neuronas; la empresa singapurense de centros de datos DayOne, que aporta la experiencia en ingeniería de infraestructura; y Cortical Labs, que suministró el hardware biológico y el sistema operativo de software personalizado «BIOS».
Las neuronas vivas se cultivan en condiciones de laboratorio de alta precisión y requieren una alimentación continua cada tres días con una solución líquida rica en glucosa, micronutrientes y niveles regulados de pH. Un sistema de soporte vital dedicado se encarga de bombear una mezcla gaseosa precisa de dióxido de carbono, oxígeno y nitrógeno a temperaturas estrictamente controladas. La vida útil operativa estimada de estas células es de unos seis meses antes de que sea necesario reemplazarlas por nuevos grupos neuronales.
Eficiencia en el consumo de energía en comparación con las GPU tradicionales
Cada unidad de computación biológica «CL1» consume entre 25 y 30 vatios únicamente, incluyendo la energía necesaria para hacer funcionar el sistema de soporte vital. Al ensamblar un armario de servidores completo con una capacidad de 20 unidades, el consumo eléctrico total oscila entre los 800 y los 1000 vatios, lo que representa una fracción minúscula de la enorme energía requerida por las unidades de procesamiento gráfico (GPU) tradicionales; de hecho, una sola tarjeta H100 de Nvidia consume por sí sola más de 700 vatios bajo carga de trabajo completa.
Perspectivas de investigación y retos económicos y operativos para la expansión
Este avance se basa en los experimentos de laboratorio previos de Cortical Labs, entre los que destaca el conocido experimento «DishBrain», que demostró la capacidad de las neuronas cultivadas en un chip para aprender a jugar al videojuego digital «Pong». Las instalaciones de Singapur constituyen la primera sede de la empresa fuera de Australia y un punto de inflexión desde los experimentos de laboratorio hacia la infraestructura práctica. Las aplicaciones de investigación previstas incluyen el desarrollo de inteligencia artificial inspirada en el cerebro, la modelización biomédica, el descubrimiento de fármacos y la investigación de enfermedades neurológicas. DayOne, cuya valoración se disparó hasta los 20.000 millones de dólares tras recaudar 4.500 millones en junio, está estudiando la ampliación de las instalaciones para albergar 1.000 unidades biológicas, mientras que la pregunta principal sigue siendo si las células vivas podrán operar con fiabilidad y viabilidad comercial a largo plazo.
Preguntas frecuentes
Pregunta: ¿Cómo funciona el centro de datos biológico inaugurado por Singapur?
Respuesta: Funciona mediante 16 millones de neuronas humanas vivas cultivadas sobre chips y electrodos de silicio para estimularlas eléctricamente y registrar sus señales con el fin de procesar datos.
Pregunta: ¿Cuál es el consumo de energía del centro de datos biológico?
Respuesta: Un armario completo con 20 unidades consume entre 800 y 1000 vatios, una tasa muy baja en comparación con las GPU tradicionales.
Pregunta: ¿Cuál es la vida útil operativa de las neuronas y cómo se cuidan?
Respuesta: Las células viven unos 6 meses y requieren una alimentación continua cada 3 días con soluciones de azúcar y nutrientes, junto con un sistema de soporte vital para regular los gases y la temperatura.
