פריצת דרך אפשרית – מעבדים "לא מדויקים" – יעילים יותר פי 15 ?

אחד העקרונות המנחים בעיצוב מעבדים בחמישים השנים האחרונות התייחס לעובדה שהם צריכים להיות מדויקים, כלומר החישובים שהם מבצעים צריכים להיות מדויקים, כדי שהמשתמש יקבל את התוצאות הנכונות ביותר. מחקר בחסות אוניברסיטת Rice בארה"ב טוען כי מעבר למעבדים "לא מדויקים" (מכונים מעבדי PCMOS) יכול להוביל למעבדים חזקים יותר ויעילים יותר פי 15 לעומת המעבדים היום.

העיקרון שעליו מתבסס אב הטיפוס שהציגו המדענים שהשתתפו במחקר היה כאמור יעיל יותר פי 15 מהמעבדים שמתבססים על הטכנולוגיה הקיימת כיום. העיקרון שעומד מאחורי המעבד הלא מדויק הוא פשוט – חסכון משמעותי בצריכת החשמל באמצעות הרשאה לרכיבי החישוב והעיבוד (למשל חומרה לחיבור והכפלת מספרים) לבצע מספר קטן של שגיאות. באמצעות ניהול חכם של הסבירות לאותן טעויות והגבלה של תהליכי החישוב שיכולים להסתיים בשגיאה, הצליחו המדענים להשיג חסכון משמעותי בצריכת החשמל ביחד עם שיפור דרמטי בביצועים, כאשר אי הדיוק בתוצאות החישובים היה מזערי.

המחקר, שזכה בתואר המחקר הטוב ביותר בכנס ה ACM – Association For Computing Machinery האחרון, התחיל בסימולציות ראשונות בשנת 2011, אז הראו החוקרים כי באמצעות "קיצוץ" או בעצם ויתור על רכיבים שונים במעבד שנחשבים חלק מהתכנון המסורתי של שבבים, ניתן להשיג שיפור בביצועי המעבד בשלושה דרכים : השבבים ה"מקוצצים" היו מהירים יותר פי שתיים לעומת מעבדים רגילים, הם השתמשו בחצי מכמות החשמל של מעבדים רגילים והיו קטנים בחצי לעומת מעבדים שהתבססו על תכנון מסורתי.

בשלבים האחרונים של הניסוי, הוכיחו המדענים כי ככל שמתקדמים ב"קיצוץ" הרכיבים ניתן לצמצמם את צריכת החשמל פי 3.5 לעומת שבבים רגילים,זאת עם סטייה של 0.25 אחוז בלבד בתוצאות החישובים של השבבים הללו. כשמחשבים גורמים נוספים כמו החיסכון בגודל המעבד והשיפור במהירות החישוב, מקבלים מעבדים יעילים יותר פי 7.5  לעומת מעבדים רגילים. אם מגדילים את טווח הסטייה ל 8 אחוזים, מתקבלים מעבדים יעילים פי 15 לעומת המעבדים בטכנולוגיה המוכרת לנו כיום !

 

תגובות

הגב באמצעות פייסבוק

4 תגובות

  1. מאת chaiml:

    מה עם אפליקציות המחייבות דיוק מושלם,
    כגון מערכות ניתוח,מערכות ניווט בחלל ?
    או שלא הבנתי את ההשג…

  2. מאת dudu_azran:

    מערכות מדוייקות יוכלו להשתצש במעבדים מדוייקים.
    אבל מעבדים לא מדוייקים יהוו פריצת דרך במכשירי HAND HELD וכל מכשיר שדורש TDP ממש נמוך

  3. מאת חן:

    יותר בכיוון של 2+2=4.00000000000001

  4. מאת מוטי:

    שימשיכו לקצץ, בסוף הם יקבלו יכולות כמו של המוח האנושי :). יעיל מאד אבל לא מדיוק.

השאר תגובה