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View Full Version : Rice University: risparmiare energia con un processore impreciso


Redazione di Hardware Upg
18-05-2012, 14:26
Link alla notizia: http://www.businessmagazine.it/news/rice-university-risparmiare-energia-con-un-processore-impreciso_42201.html

Eliminando alcune parti della circuiteria logica e gestendo adeguatamente la probabilità d'errore è possibile realizzare processori funzionanti in grado di ridurre sensibilmente il consumo energetico

Click sul link per visualizzare la notizia.

gd350turbo
18-05-2012, 14:44
Bah... Mah...Sono sconcertato...

Come dire: abbiamo scoperto che montando le gomme da biciclietta su un auto questa consuma meno, l'inconveniente è che ogni tanto perde la stabilità...

Ma chi ha pagato questi soggetti per fare questa indagine, forrei farmi assumere, ho un sacco di idee assurde da proporli !!!

dav1deser
18-05-2012, 14:46
Io comunque nell'immagine centrale (con 0,54% di errore) le differenze le vedo (in particolare il balcone) e l'immagine è pure a bassisima risoluzione, vorrei vedere a risoluzione originale...

Lomba89
18-05-2012, 14:54
Molto interessante come per una ricerca del genere abbiano utilizzato come campione da pubblicare una foto di uno che ha la troll-face :Prrr:

ronzino
18-05-2012, 14:59
Ma dove sta la novità ? Questo è il frutto dell'integrazione, che ci ha spinto a mettere su singolo componente tante e tante funzioni e funzionalità.

In versione macroscopica, le schede audio nelle schede video, le gpu nelle cpu.
Io ad esempio, ho una cpu con gpu, ma uso una gpu esterna, la quale ha una scheda audio integrata, mentre io ne uso una su pci-e (per non parlare che anche la scheda madre ha la scheda audio integrata).

In versione microscopica (CPU), la circuiteria VT di intel per la virtualizzazione. Tutti ce la troviamo nelle cpu, ma non tutti la usano.
Tecnologie di protezione da overvolt e overclock... se gli utenti non smanettassero i settaggi di default, non servirebbero.
Vogliamo parlare dei 64bit ? a nessuno serve tale precisione, fa comodo per espandere lo spazio d'indirizzamento e risolvere alcune limitazioni del passato (che potevano essere risolti anche in altri modi che non implicassero alu a 64bit). eppure ora tutti compriamo cpu a 64 bit.

E non parliamo degli smartphone....

la morale ? vuoi tu assemblatore comprare un chip tuttofare da me progettista/produttore? noi te lo facciamo, poi le cose che l'utente non usa amen, saranno sprecate, saranno state pagate, occuperanno area sul silicio e consumeranno.

marchigiano
18-05-2012, 15:18
la prossima ricerca sarà:

è vero che per ottenere l'acqua tiepida ci vuole meno calore che per l'acqua bollente?

su rieduchescional ciannel :asd:

Yakkuz
18-05-2012, 15:20
Mi pare che il punto non sia quello.

Non mi pare sia questione di "features" mancanti perchè non utilizzate, ma mi sembra di capire che tagliano sui ridondanze, controlli, parità e in soldoni voltaggi.

Doraneko
18-05-2012, 15:22
Dov'è che li mettono sti processori?Nelle fotocamere!
Già il fatto che secondo me il risparmio di energia in una fotocamera non è una di quelle cose che ti permettono di chiudere una centrale a carbone, il problema delle fotocamere è che l'hardware è migliorato tantissimo negli anni ma come batterie siamo fermi da un pezzo!
Stessa cosa per i dispositivi mobile: telefoni quad core che fanno di tutto...ma per poco tempo!

hibone
18-05-2012, 15:59
non a caso che si chiama "rice university"...

speriamo che non suggeriscano di aumentare i giochi dello sterzo delle auto per limitare il fenomeno della pirateria stradale...

MCMXC
18-05-2012, 16:45
...spero che sulla confezione dei prodotti dove li monteranno scrivano ben chiaro che vengono utilizzati tali dispositivi, cosi' potro' evitarli come la peste!

alexdal
18-05-2012, 17:04
Per risparmiare energia, basta spegnere il computer.

AleK
18-05-2012, 17:22
Per risparmiare energia, basta spegnere il computer.

http://www.bugiesmascherate.com/wp-content/uploads/2010/05/bimbo-paura.jpg

dav1deser
18-05-2012, 20:30
Un po' di serietà...il succo del discorso non è che se togli qualche funzione risparmi, ma che un margine d'errore dello 0,5% (che ingegneristicamente parlando, è del tutto trascurabile) ti permette di ridurre di 3 o più volte i consumi, non è certo poca cosa! Poi se han fatto sta ricerca, è quasi sicuramente perchè qualcuno li ha finanziati per farla (raramente si fa ricerca per il gusto di fare ma la si fa perchè dietro c'è qualcuno interessato) e difatti si sa già che questi processori verranno usati per prodotti commerciali.

mirkonorroz
18-05-2012, 22:08
Un po' di serieta' che diamine!!

http://i.imgur.com/EWa0l.jpg

anche questo http://www.hwupgrade.it/forum/customavatars/avatar232352_1.gif forse andava bene :sofico:

Kouta
19-05-2012, 04:34
questa cosa esiste già si chiama matematica discreta, consiste nel fare calcoli più semplici e meno precisi, quindi ottenendo qualche errore, risparmiando notevole tempo-macchina.
esempio la trasformata veloce di fourier (FFT), la trasformata discreta di fourier (DFT) e la trasformata di fourier (FT)

http://img7.imagebanana.com/img/txws65y5/thumb/FFTvDFT.png (http://www.imagebanana.com/view/txws65y5/FFTvDFT.png) http://img6.imagebanana.com/img/pj3qwmxt/thumb/figure3_fixed.png (http://www.imagebanana.com/view/pj3qwmxt/figure3_fixed.png)

inoltre ricordo come l'errore dalla 9a cifra decimale in poi sui processori Pentium pro e Pentium II costò circa 300 milioni di dollari ad intel

@dav1deser credo sia quella l'immagine originale, http://media.xiph.org/video/derf/ il video è foreman

marchigiano
19-05-2012, 14:56
ma non è un po come la storia della double precision delle vga che perdono un sacco di gflops? oltre la metà se ricordo bene...

gbhu
19-05-2012, 21:24
Probabilmente gran parte del nostro scarso interesse verso questa cosa è dovuto al fatto che tale ricerca/tecnologia ha come punto di forza il risparmio energetico, cosa di cui al momento noi non sentiamo una reale necessità.
Ovvero noi attualmente viviamo in un mondo (il nostro mondo occidentale, etc..) che ha abbondanza di energia.
Supponiamo che nel giro di una decina d'anni le cose cambino, ad esempio con un aumento bestiale del costo del petrolio, magari legato ad un collasso finanziario di parte dell'europa e degli USA. E intendo una cosa del tipo la benzina a 10 euro al litro (se qualcuno pensa sia impossibile, negli anni 70 ci fu un periodo in cui il prezzo del petrolio aumentò a dismisura in pochi giorni e fu necessario passare al razionamento della benzina e alle targhe alterne forzate).
Ecco che improvvisamente diventerebbe importantissimo trovare tutti i modi possibili per risparmiare energia, compreso questo.
E' facile per noi oggi snobbare queste ricerche e gongolarci coi nostri smartphones super con la batteria che dura mezza giornata, ma se per ricaricarlo ci volesse ogni volta una percentuale non irrisoria delo stipendio mensile allora forse uno ci pensa un attimo (o ricarichi il cellulare o compri da mangiare).

LMCH
20-05-2012, 01:50
Probabilmente gran parte del nostro scarso interesse verso questa cosa è dovuto al fatto che tale ricerca/tecnologia ha come punto di forza il risparmio energetico, cosa di cui al momento noi non sentiamo una reale necessità.
Ovvero noi attualmente viviamo in un mondo (il nostro mondo occidentale, etc..) che ha abbondanza di energia.
Supponiamo che nel giro di una decina d'anni le cose cambino, ad esempio con un aumento bestiale del costo del petrolio, magari legato ad un collasso finanziario di parte dell'europa e degli USA. E intendo una cosa del tipo la benzina a 10 euro al litro (se qualcuno pensa sia impossibile, negli anni 70 ci fu un periodo in cui il prezzo del petrolio aumentò a dismisura in pochi giorni e fu necessario passare al razionamento della benzina e alle targhe alterne forzate).
Ecco che improvvisamente diventerebbe importantissimo trovare tutti i modi possibili per risparmiare energia, compreso questo.
E' facile per noi oggi snobbare queste ricerche e gongolarci coi nostri smartphones super con la batteria che dura mezza giornata, ma se per ricaricarlo ci volesse ogni volta una percentuale non irrisoria delo stipendio mensile allora forse uno ci pensa un attimo (o ricarichi il cellulare o compri da mangiare).

Veramente anche tu non hai compreso di cosa si tratta, non è roba che andrà a sostituire le cpu dei desktop o dei tablet.

Nella maggior parte dei casi è importante ridurre al minimo gli errori per quanto possibile, sia per evitare di complicare il software per compensare gli errori hardware e sia perchè un risultato "con troppi errori" non è utile.
Anche i processori "normali" fanno continuamente errori (di arrotondamento, troncamento e saturazione) anche quando lavorano "normalmente" e per certe applicazioni bisogna farsi un mazzo tanto già solo per tenere quelli sotto controllo (figurati quindi che casini se ci fossero oltre a quelli errori di tipo aleatorio nell'hardware).
Alcune ottimizzazioni del software consistono proprio nell'accettare un errore finale più elevato (ma entro parametri accettabili) per eseguire i calcoli più velocemente e con minori consumi, ma sempre usando un processore che è ragionavole ipotizzare che faccia solo errori "prevedibili" (perchè sono facili da gestire)

MA in certi casi, quando si conosce tutta la catena di elaborazione dei dati (e quindi l'errore finale è comunque "sotto controllo") potrebbe essere conveniente usare circuiti "che sbagliano un pochino" in cambio di consumi molto ridotti.

Un esempio pratico sono gli impianti cocleari, quelli attuali vanno ricaricati durante il sonno, ma poniamo che chi li usa debba fare le ore piccole (es. spesso dorme poco e magari fa baldoria il sabato sera e va avanti fino alla mattina) o sia in viaggio e si sia dimenticato l'adattatore di ricarica, non è bello che perda l'udito magari proprio quando gli serve. :doh:
Se un impianto cocleare con modalità "più rumorosa"(ma non fastidiosa) permette di estendere l'autonomia di 7.5 volte, si potrebbe realizzare un aggeggio con autonomia di 36 ore, ma che passate 24 ore entra automaticamente in modo "basso consumo con un minimo di rumore" e resta attivo anche per circa altri tre giorni.
L'errore "aggiuntivo" nella maggior parte dei casi sarebbe rumore bianco, quindi non sarebbe fastidioso come ronzii fissi o altra roba simile.

Idem per altra roba che è meglio se consuma poco e per cui qualche errore è accettabile (es: telecamere di sorveglianza con link wifi ed alimentate ad energia solare).

nick091
20-05-2012, 06:26
certo non lo prenderei per un server :asd: , ma mi sembra una buona idea per i flussi dati multimedia,da vedere come va in pratica

Perseverance
20-05-2012, 13:49
o in altri dispositivi elettronici come ad esempio il tablet educational I-Slate sviluppato proprio dall'ISAID e destinato a paesi in via di sviluppo.Ovviamente, tanto alla plebe gli basta :doh: :rolleyes:

Ci sono molti modi per contenere i consumi ma quello di ammettere errori probabilistici è proprio una cavolata. Per il trattamento delle immagini tantovale fare un algoritmo pessimo che in pochissimo tempo ti tira fuori lo stesso obbrobio del processore "prunato", che alla fine costa anche meno soprattutto come materie prime e produzione.

Io comunque nell'immagine centrale (con 0,54% di errore) le differenze le vedo (in particolare il balcone) e l'immagine è pure a bassisima risoluzione, vorrei vedere a risoluzione originale...Infatti si vede molto bene soprattuto nella chiazza di umido sotto alla terrazza.

L'articolo era già uscito qualche tempo fà con la solita faccia da troll

marchigiano
20-05-2012, 14:03
Supponiamo che nel giro di una decina d'anni le cose cambino, ad esempio con un aumento bestiale del costo del petrolio, magari legato ad un collasso finanziario di parte dell'europa e degli USA. E intendo una cosa del tipo la benzina a 10 euro al litro (se qualcuno pensa sia impossibile, negli anni 70 ci fu un periodo in cui il prezzo del petrolio aumentò a dismisura in pochi giorni e fu necessario passare al razionamento della benzina e alle targhe alterne forzate).

se succedesse una cosa del genere il telefono e il computer sarebbe l'ultimo dei problemi e la crisi attuale apparirebbe come acqua fresca

l'aumento del costo dell'energia è una mazzata per le fasce più deboli, gente che muore di fame, servizi sanitari quasi azzerati, non è un caso che lo stesso marx teorizzava l'abbassamento del costo dell'energia per il benessere del "popolo"

Framba
20-05-2012, 15:42
Dai ragazzi... È ovvio che questo tipo di approccio non verrà adottato su computer normali, ci manca solo che mi sbagliono i conti sulla busta paga o la dichiarazione dei redditi.
Secondo me è una ricerca interessante. In ambito audio/video/foto in molti casi (non parliamo di analisi cliniche o cose simili) la qualità risulta accettabile. Se per esempio guardo un filmato, fosse anche in Blu-Ray, un errore dello 0.5% non è percepibile (non se non metto in pausa e mi avvicino alla TV per guardare un pixel alla volta!). Ho capito che la macchia sotto il balcone è leggermente diversa, ma l'informazione è la stessa: c'è una macchia di umido sotto il balcone. Su un lettore da salotto il risparmio energetico potrebbe non essere decisivo (per quanto comunque auspicabile in termini di calore sviluppato), ma su dispositivi mobili potrebbe fare la differenza. Per gli apparecchi acustici probabilmente vale lo stesso discorso: se la qualità cala leggermente non me ne accorgo perché c'è comunque il mio cervello a metterci una pezza. Però un'autonomia 2-3 volte superiore la noto eccome. Non stiamo parlando di ascoltare musica in mp3 a qualità alta o bassa, per molte persone si tratta di sentire quello che le circonda o non sentirlo.

Kouta
20-05-2012, 23:42
Dai ragazzi... È ovvio che questo tipo di approccio non verrà adottato su computer normali, ci manca solo che mi sbagliono i conti sulla busta paga o la dichiarazione dei redditi.
Secondo me è una ricerca interessante. In ambito audio/video/foto in molti casi (non parliamo di analisi cliniche o cose simili) la qualità risulta accettabile. Se per esempio guardo un filmato, fosse anche in Blu-Ray, un errore dello 0.5% non è percepibile (non se non metto in pausa e mi avvicino alla TV per guardare un pixel alla volta!). Ho capito che la macchia sotto il balcone è leggermente diversa, ma l'informazione è la stessa: c'è una macchia di umido sotto il balcone. Su un lettore da salotto il risparmio energetico potrebbe non essere decisivo (per quanto comunque auspicabile in termini di calore sviluppato), ma su dispositivi mobili potrebbe fare la differenza. Per gli apparecchi acustici probabilmente vale lo stesso discorso: se la qualità cala leggermente non me ne accorgo perché c'è comunque il mio cervello a metterci una pezza. Però un'autonomia 2-3 volte superiore la noto eccome. Non stiamo parlando di ascoltare musica in mp3 a qualità alta o bassa, per molte persone si tratta di sentire quello che le circonda o non sentirlo.

come ho già scritto nel mio precedente post, a fronte di una riduzione costante del tempo di esecuzione dato da questa soluzione, la matematica discreta permette di velocizzare le funzioni asintotiche degli algoritmi, i quali diventano via via più efficienti con l'aumentare dell'input (n):

ad es avendo un algoritmo che impiega 100*n³ secondi

con questo metodo, ipotizzando una riduzione di 3 volte si avrebbe un tempo di esecuzione 100/3*n³ s, quindi con un input grande, diciamo 1000, impiega
33333333333,333333333333333333333 secondi

mentre usando un algoritmo meno preciso, ma che richiede solo 200*n²*log(2)n s, si ha 200*1000*1000*9,9657842846620870436109582884681 = 1993156856,9324174087221916576936 secondi, ovvero 16,7 volte più veloce!

come inoltre già detto da LMCH, si hanno anche vari altri modi per velocizzare perdendo (a volte anche no) precisione nei calcoli, ad esempio usando calcoli in float (32bit) invece che in double (64bit) o ancora in half-float (16bit),
oppure usare valori interi per rendere valori frazionari, come nelle foto e video dove i gradienti da 0 (nero) a 1(bianco) sono espressi da 0 a 255 (8bit) o da 0 a 65535 (16bit);
oltretutto, programmando a basso livello (assembler) si possono scegliere arbitrariamente sia la precisione che il numero di bit da utilizzare nei calcoli (cosa che si può fare anche in c/c++ ma è meno efficiente e più complessa da gestire).

ovviamente il tempo di esecuzione minore, con un assorbimento costante, implica un consumo ugualmente minore, o un'autonomia maggiore. (se la stessa cosa che su un processore da 1GHz va fluida, si può riuscire a farla andare fluida con un processore da 200MHz, consumando un quinto)