Cercare la precisione nei chip e nei calcoli ad essi dedicati è di fatto un denominatore comune di tutte le aziende attive nel campo. Eppure non tutti la pensano così, tanto da ritenere che un errore, ogni tanto, può essere tranquillamente tollerato, se sono maggiori i benefici offerti dalla tecnologia utilizzata. Cerchiamo di spiegarci meglio.

In questi giorni a San Francisco si è tenuta la International Solid State Circuits Conference, durante la quale alcuni ricercatori della Rice University hanno presentato un prototipo di chip chiamato PCMOS, Probabilistic CMOS. Un chip molto particolare, sette volte più veloce rispetto a quelli realizzati con la migliore tecnologia disponibile oggi e circa il 30% meno esigente in termini energetici.

Il suo segreto? L'imprecisione tollerabile. Al ridursi delle dimensioni dei transistor in un chip, il "rumore" prodotto dagli elettroni in transito cresce. Un limite questo che praticamente tutti i produttori di chip cercano di arginare, di solito con l'aumento del voltaggio di funzionamento, poiché ad un maggiore rumore corrisponde un calcolo errato o non atteso. I PCMOS fanno esattamente il contrario: si diminuisce il voltaggio, al fine di aumentare il rumore e costruire così chip magari meno precisi, ma molto più efficienti se si scende al compromesso di tollerare gli errori ottenuti. Un errore in ogni caso prevedibile a livello di probabilità.

Il risultato fornito dal chip non sarebbe quindi generato interamente da un calcolo preciso in termini matematici, come quello garantito dai chip tradizionali, ma ottenuto con una piccola approssimazione costituita dai calcoli probabilistici che tengono conto di quanto sbaglia il chip in media nel fare il suo dovere.

Utilizzi? Secondo Technology Review, processori pensati per applicazioni audio-video, ma anche quelli legati alla crittografia, per implementare algoritmi. Un esempio portato dagli studiosi, in ambito audio per esempio, rende l'idea di quanto possano essere irrilevanti gli eventuali errori saltuari di codifica. Si pensi ad una telefonata, ad esempio; sentire qualche gracchio ogni tanto non è certo un problema, tanto che non ci si fa quasi caso. Di certo non viene pregiudicata la chiamata, portando quindi più benefici che problemi, considerando che i chip PCMOS possono garantire prestazioni fino a 7 volte superiori, con un risparmio energetico calcolato intorno al 30% rispetto a chip con le medesime funzioni.

Lo studio di questi chip e la relativa evoluzione potrebbe garantire benefici inattesi (ironia della sorte...), sia in ambito prestazionale che energetico, andando a ricercare l'imprecisione invece del suo opposto.