Создан прототип неточного процессора

Вот уже 50 лет производители процессоров стараются повысить надёжность и стабильность, тщательно тестируют и внедряют несколько уровней коррекции ошибок — естественно, это приводит к усложнению и удорожанию конструкции. Другими словами, на достижение идеальной точности тратится масса энергии и производительности. Но ведь существуют такие сферы использования, где стопроцентная надёжность не нужна, а вполне достаточно 92-99%. Например, обработка аналоговых сигналов, фото и видео, распознавание образов.

^{[1]
увеличить изображение [1]}

На иллюстрации приведены кадры из ПО для видеообработки. Слева — обычный кадр, посередине — кадр, обработанный «неточным» процессором с относительной ошибкой 0,54%, справа — ещё более урезанной версией процессора с относительной ошибкой 7,58%.

Группа учёных из Университета Райса (Хьюстон), Калифорнийского университета, Наньянского технологического университета (Сингапур) и Центра электроники и микротехнологий (Швейцария) поставила задачу сделать как можно более дешёвый и энергоэффективный процессор, пожертвовав точностью вычислений.
Оказывается, микропроцессор с такими допусками может работать в несколько раз эффективнее ^[2], получая преимущество по скорости, энергопотреблению и размеру.

Работа над созданием такого процессора в Университета Райса шла с 2003 года, и на этой неделе они показали первый рабочий прототип. Презентация состоялась на международной конференции ACM по передовым вычислительным разработкам (ACM International Conference on Computing Frontiers) в Кальяри, Италия, удостоившись премии за лучшую научную работу. Ещё раньше она вошла в список 10 самых перспективных технологий 2008 года ^[3], по версии MIT Technology Review.

Для достижения максимальной простоты конструкции учёные убрали из микросхемы все редко используемые цепи. Первые тесты провели в 2011 году ^[4]. Оказалось, что после упрощения конструкции производительность процессора увеличивается в два раза и он потребляет вдвое меньше энергии при вдвое меньшем размере.

Последние тесты показали ещё лучший результат: сокращение энергопотребления в 3,5 раза при допуске ошибок всего 0,25%. Если допустить до 8% ошибок, то эффективность возрастает ещё в несколько раз.

Предполагается, что такие процессоры станут базой для бюджетных планшетов I-slate ^[5], которые появятся в продаже к 2013 году.

Автор: alizar