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Sedici milioni di neuroni umani vivi tenuti a temperatura costante, nutriti ogni tre giorni come si farebbe con un organismo qualsiasi: è questa la base del primo data center biologico al mondo, inaugurato a Singapore e nato dalla collaborazione tra Nus Medicine, l’università nazionale della città stato, l’azienda di infrastrutture digitali Day One e la startup australiana di biotecnologie Cortical Labs. Non si tratta di un esperimento da laboratorio chiuso in una stanza, ma di una struttura vera e propria, pensata per far girare carichi di lavoro di intelligenza artificiale senza i consumi mostruosi dei server tradizionali.
Il punto di partenza è noto a chiunque segua il settore. L’AI è entrata nella quotidianità di milioni di persone e il suo fabbisogno energetico cresce a ritmi difficili da reggere con le infrastrutture attuali. Da qui l’idea di Cortical Labs, che ha ribaltato il problema partendo dalla biologia invece che dal silicio.
Come funziona una macchina che va nutrita
L’impianto è formato da 20 computer biologici chiamati CL1, che lavorano insieme, ciascuno alimentato da 800.000 neuroni. Ogni unità si appoggia a un sistema operativo proprietario, biOS, che permette al software di dialogare con la rete neurale in tempo reale. Tutto nasce da cellule staminali pluripotenti coltivate in laboratorio, poi differenziate in neuroni e depositate su una piattaforma in silicio che contiene una matrice di microelettrodi.
Sono proprio quei microelettrodi a mandare impulsi elettrici alle cellule e a registrare, contemporaneamente, l’attività elettrica che i neuroni producono in risposta. Uno scambio continuo, tipo palleggio a ping pong: arriva un input, la rete neurale lo elabora, restituisce un output che può modificare un ambiente simulato oppure indirizzare l’operazione di calcolo successiva. Nella sostanza, il ruolo di un processore, svolto però da materia viva.
E qui viene la parte meno intuitiva. Un server classico si accende e si spegne quando serve, questi neuroni no. Devono essere tenuti in vita ogni giorno. Ogni tre giorni i tecnici somministrano una miscela fatta di zuccheri, micronutrienti e soluzioni tampone per stabilizzare il pH dell’ambiente in cui le cellule sono immerse. A completare il quadro c’è un miscelatore che infonde anidride carbonica, ossigeno e azoto, una sorta di supporto vitale. Le colture reggono al massimo sei mesi, poi vanno sostituite con cellule nuove.
Consumi, vantaggi e limiti ancora aperti
Il progetto di Singapore resta sperimentale, ma i numeri sui consumi energetici raccontano perché tanti lo stiano guardando con attenzione. Ogni unità CL1 richiede circa 30 Watt. Per fare un confronto, un chip in silicio come H100 Sxm di Nvidia supera i 700 Watt a pieno regime, e un data center tradizionale con otto di quei chip può arrivare a 10.200 Watt complessivi contando anche l’hardware di supporto.
C’è poi il capitolo raffreddamento, che pesa moltissimo sulle infrastrutture attuali. I neuroni non ne hanno bisogno, vivono tranquillamente a una temperatura media di 37 gradi, mentre i server convenzionali generano calore che va dissipato con sistemi costosi ed energivori.
Secondo Chong Hon Weng, fondatore e amministratore delegato di Cortical Labs, i data center biologici danno il meglio con banche dati piccole e limitate, laddove i sistemi tradizionali hanno bisogno di quantità enormi di esempi statistici per addestrarsi. A favore delle cellule gioca anche la plasticità, cioè la capacità di adattarsi a condizioni imprevedibili creando nuove connessioni, le sinapsi, tra un neurone e l’altro.
Detto questo, le criticità non mancano. La velocità di calcolo e la ripetibilità dei risultati restano nettamente inferiori rispetto ai server in silicio, che oggi rimangono indispensabili per far funzionare i grandi modelli linguistici come ChatGpt e simili. Un limite non da poco, che colloca il data center di Singapore nella categoria delle scommesse a lungo termine più che delle alternative immediatamente disponibili.
