曼彻斯特大学正在从台湾得到最多一百万个特制的ARM处理器核心，将在名为“U.K. Chips”(英国芯片)的研究项目中用于建造一个大规模并行计算机“SpiNNaker”(Spiking Neural Network Architecture/尖峰神经网络架构)，试图模拟人类大脑的工作方式。

SpiNNaker是曼彻斯特、南安普顿、剑桥、谢菲尔德等地多所大学和企业机构联合发起的项目，并得到了500万英镑(人民币近5000万元)的政府投资。负责领衔的是曼彻斯特大学教授Steve Furber，从事人脑功能与架构研究很多年，同时也是ARM处理器核心鼻祖Acorn RISC Machine的联合设计师之一。

在这一项目2005年获得批准之后，ARM公司也立即投入了大力支持，向科研团队提供了处理器和物理IP。

人脑中有大约1000亿个神经元和多达1000万亿个连接，即使是一百万颗处理器也只能模拟人脑的1％。神经元彼此通过模拟电子尖峰脉冲的方式传递信息，SpiNNaker则利用描述数据包的方式模拟，并建立虚拟神经元。使用封包的电子数据意味着SpiNNaker能够以更少的物理连接像人脑那样快速传递尖峰脉冲。

我们知道，几乎所有现代计算机都拥有一个中央计时器，负责协调同步所有的三极管、门电路和其它所有CPU零部件，但是大脑却没有这样的计时器，SpiNNaker系统也同样没有。

这就意味着，信号的发出和接收不会经过任何时间同步，这些信号将会相互干扰，输出结果也会随着数百万微小的随机变化因素而发生改变。这听起来似乎会造成混乱，对于数学计算等对精度要求很高的任务来说也确实如此，但是对于那些模糊运算任务，比如你何时该松开手以便丢出一个球，或者用哪个词来作为一句句子的结尾，这一系统就能从容应付，毕竟大脑在处理这类任务时不会被要求要将计算结果精确到小数点后10位，人脑更像是一个混沌系统。

Furber的团队早在2009年就设计了一种测试芯片，而最新的方案每个物理Die上都整合了多达18个ARM处理器核心和一个用于路由节点互联的通信层，以及55个32KB SRAM内存块，与每颗处理器相伴的则是是由美光提供的1Gb DDR SDRAM内存，频率166MHz。这种处理器采用联电130nm CMOS工艺制造，300-BGA封装，尺寸19×19毫米，约有1亿个晶体管。

Furber说：“我们正在进行初期模拟试验，会在接下来的18个月内逐渐扩大规模。……我们知道人脑这个信息处理系统是如何工作的，也根本不需要。希望我们的机器能在这一道路上取得重大进步。”

Furber的团队计划在2013年年底之前完成所有的工作。

Furber教授手捧人脑模型

Furber教授手持人脑模型和SpiNNaker系统电路板

SpiNNaker系统电路板原型

SpiNNaker处理器与内存

SpiNNaker处理器内核

内部采用双Die有线堆叠的方式提高集成度

SpiNNaker处理器正面照

SpiNNaker处理器内部结构图

SpiNNaker 2D网格互联结构图

大量的SpiNNaker处理器通过以太网连接异步互联

高级研究员Steve Temple在与Furber教授交流探讨，背景就是SpiNNaker芯片架构图