пятница, 8 февраля 2013 г.

принцып построения компьютера и вычислительной систем

Рис. 4.PЭта карикатура наглядно демонстрирует (слева направо), как выглядят данные при записи во флэш-память, при считывании из неё и после обр

В будущем ради уплотнения памяти и снижения её стоимости производители полупроводниковых схем могут пойти на допущение начального уровня ошибок в 1Pбит на 100.PС их исправлением будет непросто справляться микрочипам традиционной архитектуры. Потребуется увеличивать их размер и сложность. Но такая задача просто идеально подходит вероятностному чипу. Собственно, крохотный LEC уже сегодня может «шутя» вылавливать ошибки битов в количестве 1PнаP100.

В сегодняшних флэш-чипах при чтении данных ошибочным оказывается примерно один бит из тысячи. С таким недостатком справляются микрочипы коррекции. Опираясь на уникальный код, записываемый каждый раз, когда данные поступают в память, они вычисляют контрольную сумму и определяютP какие биты оказались «перевёрнутыми».

Первый чип, созданный по новой технологии, назван LECP Lyric error correction (он и показан на снимках в материале). Это специализированная схема, задача которойP выявление и исправление ошибок в твердотельной (флэш) памяти, то есть поиск ячеек, в которых стоит 0Pвместо 1Pили наоборот.

Рис. 3.PЕще один образ чипа (фото Lyric Semiconductor).

Поскольку применение новой технологии явно выходит за рамки военного, не удивительно, что Lyric получила ещё $2 миллиона от венчурных компаний и частных инвесторов

Работу над этим чипом Вигода начал много лет назад ещё в Массачусетском технологическом институте (MIT). А компанию он создал на средства пентагоновского агентства по перспективным оборонным научно-исследовательским проектам DARPA, которое выделило новатору $18 миллионов. Военные рассчитывают, что вероятностные процессоры окажутся полезными в системах машинного зрения и в комплексе противоракетной обороны. Последний должен быстро выделять атакующие боеголовки среди ложных целей и простоPпомех.

Определение возможности события, ранее требовавшее развёрнутой программы, выполняемой великой армией транзисторов, с новым чипом сводится к операции в одном или нескольких вентилях. В них не только исходные сигналыP вероятности, но и выходнойP тоже. Это вероятность того, что две входные вероятности совпадали по величине.

До сих пор такого рода задачи решались классическими бинарными машинами, управляемыми соответствующим софтом. Перевод данных операций на более глубокий физический уровень сулит колоссальное ускорение приложений. А это значит, что нужен процессор, в вентилях которого входные и выходные битыP это вероятности (отражённые, к слову, уровнем электрического сигнала).

Рис. 2.PОснователи Lyric Semiconductor Бен Вигода (Ben Vigoda), слева, и Дэвид Рейнольдс (David Reynolds) обладают многолетним опытом работы в отрасли. Полупроводниковые приборы, цифровые, аналоговые и также смешанные вычислительные системыP знакомы им хорошо (фото Lyric Semiconductor).

Вообще говоря, вычисления вероятностей намного более распространены, чем кажется на поверхностный взгляд. Они включены в операции, которые происходят при проверке банковской карты, они используются, когда интернет-магазин предлагает клиенту дополнительные товары, они незаменимы и когда требуется спрогнозировать поведение финансовогоPрынка.

Рис. 1.PОписание работы нового процессора от Lyric (на снимке) неизменно вызывает в памяти квантовые компьютеры, однако в данном случае о них речи не идёт (фото Lyric Semiconductor).

Диковинное прилагательное, характеризующее отличие этих схем от «просто NAND» (последний выполняет битовую операцию НЕ-И), отсылает к английскому математику XVIII века Томасу Байесу (Thomas Bayes). Конечно, Байес не помышлял, что его идеи когда-то будут востребованы разработчиками процессоров, а просто сделал большой вклад в развитие теории вероятностей (байесовская вероятность, теорема Байеса). Ныне этот математический аппарат применяется во многих приложениях, например в байесовской фильтрацииPспама.

Молодая американская компания Lyric Semiconductor первые четыре года после создания работала «скрытно», а теперь, когда ей есть что показать публике, вышла в свет, удивив мир первым вероятностным чипом. Процессор построен на основе весьма необычных логических вентилей, названных «байесовскийPNAND».

Мы уже кратко писали о вероятностном процессоре (см. ). Данная статья является логическим развитием этойPтемы.

Базовые принципы построения компьютеров, незыблемые вот уже более шестидесяти лет, пошатнулись. Новый процессор на физическом уровне оперирует не «жёсткими» нулями и единичками, а вероятностями, что тот или иной бит равен 0Pили 1.PБинарная логика уступила место иным правилам. И это оказывается выгодным способом вычислений в целом ряде областей.

Опубликовано ssu-filippov в 19 августа, 2010 - 11:55

» Революция в мире вычислительных систем с новым процессором от Lyric Semiconductor

Революция в мире вычислительных систем с новым процессором от Lyric Semiconductor | Нанотехнологии Nanonewsnet

Комментариев нет:

Отправить комментарий