Il futuro è nei chip imprecisi?

Il futuro è nei chip imprecisi?

Recenti progetti presentati alla International Solid State Circuits Conference dimostrerebebro che, in alcuni ambiti, un chip impreciso potrebbe essere preferibile

di pubblicata il , alle 10:04 nel canale Processori
 

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.

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112 Commenti
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max@nikon10 Febbraio 2009, 10:10 #1
Bè, non è che si va alla ricerca dell'imprecisione. Ci sono meno accorgimenti per arginarla.
Poty...10 Febbraio 2009, 10:11 #2
maddai... non sarebbe il caso di pensare a nuove tecnologie?
ThePunisher10 Febbraio 2009, 10:12 #3
Originariamente inviato da: max@nikon
Bè, non è che si va alla ricerca dell'imprecisione. Ci sono meno accorgimenti per arginarla.


No, si va proprio alla ricerca dell'imprecisione, nel senso che si sfrutta il rumore per ottenere una maggiore efficienza. Penso sia questa la novità.
Xile10 Febbraio 2009, 10:12 #4
Per me è un arrampicamento sugli specchi!!!
Paganetor10 Febbraio 2009, 10:16 #5
devovedere se mi è rimasto un Pentium 60 col baco... oggi varrà oro!
max@nikon10 Febbraio 2009, 10:16 #6
Originariamente inviato da: ThePunisher
No, si va proprio alla ricerca dell'imprecisione, nel senso che si sfrutta il rumore per ottenere una maggiore efficienza. Penso sia questa la novità.


Scusa, non sono d'accordo.
Secondo me si va alla ricerca della massima efficienza a scapito della precisione.
Cioè, l'imprecisione è un effetto collaterale, non è il fine del progetto.
cignox110 Febbraio 2009, 10:17 #7
Beh, oddio, per una scheda grafica potrebbe essere interessante, visto che piccoli errori si tradurrebbero in difetti nell'immagine. Per una velocita' sette volte superiore, qualche piccolo difetto potrebbe essere tollerabile...
GByTe8710 Febbraio 2009, 10:19 #8
Bè, anche nel caso di una scheda video non è detto che un'errore nell'elaborazione si traduca in un difetto visivo, potrebbe tradursi in qualcosa di peggio

M'immagino le operazioni di debug su oggetti del genere
Paganetor10 Febbraio 2009, 10:24 #9
la cosa interessante potrebbe essere un "ibrido": un chip "preciso" per determinate operazioni e che, tramite abbassamento del voltaggio, può ridurre drasticamente i consumi a fronte di una imprecisione tollerabile... una sorta di speedstep, ma un po' più spinta...
AleLinuxBSD10 Febbraio 2009, 10:26 #10
Non sono tanto sicuro che un simile sistema possa essere applicato efficacemente ai comuni computer mentre sono più possibilista se viene inteso in ambiti particolari, specifici, relativamente a certe periferiche.

Ad es. in ambito dei router che attualmente arrancano se si tenta di utilizzare il loro firewall hardware per la scarsità di risorse disponibili, avere un processore nel router più veloce ed efficiente abbinato al costante calo dei prezzi delle memorie (con incremento della loro capacità potrebbe permettere sviluppi interessanti.

Apparecchi come i decoder digitali per le Tv.

Processori nelle stampanti laser migliori.

Come già detto processori grafici per schede video.

Ecc.

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