Świat mikroprocesorów praktycznie od zawsze opierał się na algebrze Boole'a, w której dane elementy przyjmują tylko wartości logiczne 1 lub 0, czyli albo warunek został spełniony, albo nie.
Czy możliwe jest zatem stworzenie czegoś, co dawałoby wyniki pośrednie - "może jeden", "może zero"?
.jpg)
Okazuje się, że odpowiedź jest jak najbardziej pozytywna. Udowodniła to założona w 2006 roku firma Lyric Semiconductor (LS). Pokazała ona pierwszy na świecie procesor probabilistyczny, który trafi na rynek komercyjny. Jego działanie opiera się na rachunku prawdopodobieństwa, a nie logice binarnej. Można powiedzieć, że tak jak "zwykła" bramka tranzystora może reprezentować stany 1 lub 0, tak bramka bayesowska (od Thomasa Bayesa) przyjmuje dowolną wartość pomiędzy tymi stanami. W oświadczeniu porównuje się to do przełącznika włączone/wyłączone i pokrętła zmieniającego jasność świecenia. Czyżby rewolucja?
Jak mówi założyciel oraz obecny prezes Lyric Semiconductor, Ben Vigod, stworzenie takich rozwiązań nie było czymś prostym. Trzeba było zaczynać od zera, mając tylko "strzępki" wiedzy teoretycznej, a dokładnie badania do pracy doktorskiej Vigoda. Jednak z pierwszych informacji wnioskujemy, że warto było inwestować czas w to innowacyjne rozwiązanie.
Układ Lyric LEC
Porównanie wielkości obecnych korektorów błędów z układem Lyric LEC
Na razie LS ma na swoim koncie tylko układ Lyric Error Correction (LEC) do korekcji błędów odczytu danych, ale już on pokazuje pazur nowej technologii - jest 30 razy mniejszy, 12 razy bardziej energooszczędny, a przy tym szybszy niż wykonujący identyczne operacje tradycyjny chip.
Obrazowe przedstawienie korekcji błędów
Obecnie podczas odczytywania danych z pamięci masowych średnio jeden na 1000 bitów zostaje błędnie zinterpretowany i zamiast jedynki mamy zero, lub odwrotnie. Według Bena Vigoda, wkrótce w wyniku zmniejszania skali produkcji, zwiększania upakowania danych i tym podobnym zabiegom będzie to 10 razy częstsze. Bez zaawansowanej korekcji błędów nie powstaną większe, szybsze i tańsze dyski SSD. Na szczęście pierwsze produkty z układami LEC będzie można znaleźć już za rok.
Dodatkowo firma zapowiada, że w 2013 pokażą się pierwsze programowalne procesory typu GP5 (General-Purpose Programmable Probability Processing Platform), które przede wszystkim będą liczyć prawdopodobieństwo i będą one w tym 1000 razy szybsze niż jednostki AMD czy Intel. Wbrew pozorom prawdopodobieństwo występuje praktycznie wszędzie - od wyszukiwarek, przez filtry spamu, aż do analiz finansowych.
Układ Lyric LEC
GP5 będzie miał również znaczenie dla gier komputerowych. Przykładowe zastosowania to chociażby przewidywanie i lepsze odczytywanie naszych gestów dla takich platform jak Microsoft Kinect. Nowy procesor bez problemu poradziłby sobie z wieloma graczami naraz, a do jego zasilenia wystarczyłoby nawet kilka zwykłych baterii. Ponadto dzięki temu rozwiązaniu może nastąpić znaczna poprawa w odwzorowywaniu realistycznego świata.
Prace nad procesorami probabilistycznymi zostały wsparte finansowo przez - wspominaną na naszym portalu - Agencję Zaawansowanych Obronnych Projektów Badawczych (Defense Advanced Research Projects Agency) prowadzoną przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych. Ben Vigod twierdzi, że DARPA jest zainteresowana gadżetami rodem z Jamesa Bonda, ale głównie chodzi o korekcję dźwięku i obrazu.
Obecnie jedynym problemem zdaje się integracja procesorów probabilistycznych z obecną elektroniką, która przecież funkcjonuje na zupełnie innych zasadach. Jednak nie ma się co zamartwiać - na pewno panowie z Lyric są na to przygotowani i łatwo się nie poddadzą.
Źródło: Lyric Semiconductor, Technology Review
| Polecamy artykuły: | ||
| Programy dla pasjonatów fotografii cyfrowej | 100 najlepszych gier XX wieku cz. 3 | Sztuczki i porady do Windows 7 na lepszą pracę |
 |  |  |
Komentarze
52Czekam na zintegrowane układy łączące oba rozwiązania :)
/Student PP
Gdzieś czytałem że stworzyli pierwszy procesor kwantowy. Ale kwantowy jak dobrze pamiętam działa tak że 1 i 0 mogą być przetwarzane w tej samej chwili.
W drugiej klasie technikum (7 lat temu!) przyjechał do naszej szkoły profesor zajmujący się sztuczną inteligencją i humanoidalnymi twarzami do efektów specjalnych. Opowiadał on także o komputerach kwantowych. Wyjaśniał nam zasadę ich działania. Opowiadał też, że procesor 3bitowych jest "już" w pełni rozpracowany przez USA. Japonia natomiast pracowała wtedy nad 2 bitowych a USA miało w planach kolejne wersje. Bity - tak nazywał je profesor - miały kilka stanów a moc obliczeniowa rosła do potęgi 8 i więcej, więc skok mocy jest ogromny.
Ps: niestety było to dawno i wiele informacji (a wielu nie rozumiałem:P) mi umknęło;)
Do tego techniczne sztuczki mające na celu wykrywanie i poprawę błędów pojawiających się w układach wewnętrznych procesora też mają swoją cenę, którą może poznać chyba tylko programista assemblera.
Marketingowcy lubią te tricki - "1000x szybsze". Teoria, a praktyka...
Była jakaś firma co miała stworzyć karty grafiki ileś razy mocniejsze od obecnie najlepszych. Gdzie ona jest ?
Zgadzam się, że opierając działania na rachunku prawdopodobieństwa, dla złożonych przypadków można osiągnąć szybciej pożądany efekt, natomiast jest to możliwe z poziomu kodu programu, a seryjne zastosowanie dla procesorów, wydaje mi się, że jest kolejnym krokiem, by zmusić użytkowników do zmiany platformy.