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PCoreS es un proyecto de investigación desarrollado por Tinámica en colaboración con el Instituto Tecnológico de Castilla y León (ITCL) y financiado por el Ministerio de Industria y Turismo y por la Unión Europea – NextGenerationEU, en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia (PRTR), centrado en el desarrollo de familias paramétricas de Cores IP para la aceleración de redes neuronales de impulsos (Spiking Neural Networks, SNN) mediante hardware basado en FPGA y ASIC.
El objetivo principal es desarrollar arquitecturas hardware modulares, escalables y agnósticas al fabricante que permitan ejecutar modelos de inteligencia artificial de forma más eficiente, optimizando el rendimiento y el consumo energético.
El proyecto apuesta por la computación neuromórfica, una aproximación inspirada en el funcionamiento del cerebro humano que busca mejorar la eficiencia del procesamiento de información. Asimismo, pretende contribuir al avance de la microelectrónica y al fortalecimiento de la cadena de valor tecnológica en España y Europa, impulsando soluciones aplicables a sectores estratégicos como la salud, la industria, la movilidad y la energía.
Para alcanzar estos objetivos, el proyecto contempla el diseño y desarrollo de soluciones hardware especializadas para la aceleración de redes neuronales de impulsos, mediante las siguientes líneas de trabajo:
- Diseño de familias paramétricas de Cores IP: desarrollo de componentes hardware configurables y reutilizables para ejecutar SNN de forma optimizada.
- Desarrollo de arquitecturas para FPGA y ASIC: exploración de soluciones adaptadas a diferentes plataformas hardware, con el objetivo de mejorar la eficiencia y el rendimiento computacional.
- Optimización del procesamiento neuromórfico: trabajo orientado a aprovechar las características de las SNN, basadas en la transmisión de información mediante impulsos o spikes.
- Diseño de soluciones modulares y agnósticas al fabricante: desarrollo de arquitecturas que puedan adaptarse a diferentes entornos tecnológicos y necesidades de implementación.
- Evaluación de la eficiencia y el rendimiento: análisis de las posibilidades de aplicación de estas arquitecturas en escenarios con distintos requisitos de consumo energético, velocidad de procesamiento y capacidad de cálculo.
Estas actividades se desarrollan en colaboración con el Instituto Tecnológico de Castilla y León (ITCL), con el propósito de avanzar en soluciones de computación neuromórfica adaptables a dispositivos de bajo consumo, servidores de alto rendimiento y sistemas intermedios.
PCoreS está orientado al desarrollo de una nueva generación de componentes hardware para acelerar redes neuronales de impulsos, facilitando su implementación en distintas plataformas y escenarios de aplicación.
Entre los principales resultados esperados destacan:
- Familias paramétricas de Cores IP para la aceleración de SNN mediante arquitecturas hardware especializadas.
-Soluciones implementables en FPGA y con potencial aplicación en ASIC, que permitan adaptar los recursos de procesamiento a diferentes necesidades.
-Arquitecturas modulares, escalables y agnósticas al fabricante, que favorezcan la reutilización y adaptación de los componentes desarrollados.
-Mejoras potenciales en eficiencia energética y rendimiento, orientadas a facilitar la ejecución de modelos de inteligencia artificial en diferentes entornos.
-Impulso a la innovación en microelectrónica, contribuyendo al desarrollo de capacidades tecnológicas en España y Europa.
El proyecto busca contribuir al avance de una inteligencia artificial más eficiente y sostenible, así como al fortalecimiento de la soberanía tecnológica europea en el ámbito de la microelectrónica y las nuevas arquitecturas de computación.
Se adjunta el whitepaper completo de PCoreS, que recoge en detalle los objetivos, el enfoque técnico y las principales líneas de investigación y desarrollo del proyecto, centradas en la aceleración de redes neuronales de impulsos (SNN) mediante arquitecturas hardware basadas en FPGA y ASIC.