Процессор, которому "позволено ошибаться", в 15 раз более эффективен, чем современные процессоры.

Ошибающийся микропроцессор


Для специалистов, связанных с компьютерами и другой электронной цифровой техникой ошибки работы аппаратного обеспечения являются наихудшим кошмаром. В лучшем случае они приводят к неустойчивой работе устройств, а в худшем - к полной неработоспособности последних. Поэтому, идея создания процессора, который может допускать ошибки, не представляется хорошей идеей. Но оказывается, что в некоторых случаях использование таких процессоров весьма оправдано, особенно когда речь идет об количестве используемой энергии.

Исследователи из университетов Райс и Беркли, совместно с сотрудниками других научных учреждений из Европы и Сингапура, разработали новый тип микропроцессора, которому искусственными способами позволили допускать случайные ошибки во время его работы. Создание такого процессора идет вразрез с целью, которую уже более 50 лет преследует вся электронная промышленность, - изготовление четко, надежно и безошибочно работающих электронных микросхем.

Появления случайных ошибок ученые добились совершенно простым методом - снижением рабочего напряжения некоторых компонентов процессора. При этом, такие модули процессора, как арифметическо-логическое устройство, при произведении операций по сложению, вычитанию, умножению и делению стали допускать случайные ошибки в результатах вычислений. Но это позволило резко сократить количество потребляемой микропроцессором энергии.

Проводя эксперименты, в ходе которых тщательно контролировалась вероятность появления случайных ошибок, ученые выяснили, что при уровне вероятности ошибок в 0.25 процента микропроцессор потребляет в 3.5 раза меньше энергии, чем его "точный" аналог. А при вероятности ошибок в 8 процентов, эффективность процессора повышается в 15 раз.

Но как же ошибки, допускаемые микропроцессором, могут повлиять на конечные результаты его работы? На этот вопрос отвечает Кристиан Энз (Christian Enz), один из исследователей, работающий в составе группы: "Некоторые типы приложений весьма устойчивы к появляющимся ошибкам. К примеру, у человеческого глаза, работающего совместно с мозгом, есть собственный механизм коррекции ошибок. Используя наш микропроцессор, мы создавали изображения, в которых присутствовали ошибочные данные. Оказалось, что человек совсем не замечает их, если в изображении присутствует до 0.54 процентов ошибок, а заметные искажения начинают возникать при уровне ошибок в 7.5 процентов и выше".

И к счастью, и к сожалению, такие микропроцессоры никогда не будут использоваться в компьютерах и вычислительных системах, принципы функционирования которых лежат на безошибочной работе всех компонентов. Но, малопотребляющие микропроцессоры, которым позволено допускать ошибки, могут найти широкое применение в составе малогабаритных электронных устройств, которые потребляют совсем мало электроэнергии, таких как слуховые аппараты, автономные системы видеонаблюдения и многие другие, где появление ошибок не критично для их функционирования.




Ключевые слова:
Процессор, Микропроцессор, Ошибка, Вычисления, Напряжение, Потребление, Энергия, Эффективность

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые начали работу над созданием программы, стандартизирующей и облегчающ ...
  • Компания Google начинает внедрять первые технологии коррекции ошибок в обла ...
  • Система Chisel позволяет компьютерам экономить энергию, разрешая им делать ...
  • Ученым NIST удалось достичь рекордно низкого уровня ошибок при выполнении к ...
  • Японцы начинают разработку микропроцессора, ориентированного на питание от ...




  • 23 мая 2012 11:31
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3857
    такие микропроцессоры никогда не будут использоваться в компьютерах и вычислительных системах

    И слава богу! Интересно, какая операционка сможет выдержать работу на "глюкавом" процессоре?


    --------------------
        
    23 мая 2012 12:46
    #2 Написал: CoJIb

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1155
    Понадобится второй прой для мониторинга, за ошибками и их отсеиванием, испралением. am
        
    23 мая 2012 13:58
    #3 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    FomaNeverujuwij, возможно операционка будет в ПЗУ и очень легкая, а проц. перезапускаться раз в секунду. Сделал 30 кадров, записал их и за 10мс перезагрузился и по новой.
    Да и что, везде нужна операционка?
        
    23 мая 2012 15:10
    #4 Написал: nobolu

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: volod
    Да и что, везде нужна операционка?

    Надо полагать, что речь идёт о любом программном обеспечении, работающем на таком железе.

    При таком потреблении энергии можно позволить себе проделывать одни и те-же операции несколько раз для отсечения ошибочных результатов. Или скомпоновать в на одном кристалле несколько ядер выполняющих параллельно одни и те-же инструкции, и блок обнаружения ошибок.
        
    23 мая 2012 15:23
    #5 Написал: Daar

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Неее.... что бы все пахало супер нужно установить глюкавый софт и тогда минус на минус даст плюс! :)
        
    23 мая 2012 19:11
    #6 Написал: gendalf

    Публикаций: 0
    Комментариев: 617
    таких как слуховые аппараты
    теперь слуховому аппарату потребуется слуховой аппарат wink
        
    24 мая 2012 06:29
    #7 Написал: Imranus

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    а почему не использовать такие схемы в ГПУ, при отрисовке изображения на экране?
        
    24 мая 2012 11:32
    #8 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    Imranus, потому, что рисует монитор, а ГПУ рассчитывает координаты объектов сцены, накладывает и искажает текстуры, рассчитывает физику. Вобщем даже редкие артефакты и глюки в играх или 3д моделировании мало кому понравятся, их хватает и в обычных ГПУ при перегреве и ошибках программ.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.