Но если в программном обеспечении теорема Байеса применяется уже давно, то в микропроцессорах она до последнего времени не использовалась. Как утверждают в Lyric Semiconductor, инженеры компании создали такой тип транзисторных логических цепей, который может оперировать не с двоичной, а с байесовской логикой. То есть транзисторы работают в них не в режиме выключателей, а в режиме реостатов. Конструкторы перенесли вероятностные принципы вычислений на аппаратный уровень, что должно существенно ускорить выполнение операций с элементами вероятностей, чем в нынешней ситуации, когда соответствующий софт выполняется на чипах с бинарной логикой.
Работу над вероятностным процессором один из основателей Lyric Semiconductor Бен Вигода начал много лет назад в Массачусетском технологическом институте, однако воплотить свою идею "в железе" он смог лишь в 2006 году, когда перспективной разработкой заинтересовались американские военные. В Пентагоне посчитали, что такие чипы могут оказаться чрезвычайно полезными в системах противоракетной обороны, выделяя вражеские боеголовки из множества объектов и случайных помех в атмосфере. В результате Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским проектам DARPA выделило 18 миллионов долларов, на которые и была создана компания.
Первым реальным плодом деятельности Lyric Semiconductor стал микропроцессор коррекции ошибок Lyric Error Correction (LEC) для работы с флэш-памятью. Почему именно такой чип стал первенцем компании? Дело в том, что для получающей всё большее распространение твёрдотельной памяти характерно наличие ошибок, в среднем, в одном бите из тысячи - в современных микросхемах разница между единицей и нулём заключена всего в сотне электронов. Для их исправления процессор коррекции на основе уникального кода, записываемого одновременно с данными, вычисляет контрольную сумму и устанавливает, в какой из ячеек вместо нуля записана единица и наоборот.
Однако в будущем с повышением плотности хранения данных число ошибок будет неизбежно возрастать, даже в чипах следующего поколения ошибочным может оказаться один бит на каждую сотню, из-за чего придётся усложнять микросхемы коррекции и увеличивать их площадь. Более того, при использовании традиционных технологий исправление ошибок становится узким местом на пути повышения скорости записи/чтения в твёрдотельной памяти.
Именно для таких вероятностных вычислений и создан LEC, который в 30 раз меньше обычных современных микросхем коррекции и потребляет в 12 раз меньше электроэнергии. В отличие от чипов на базе двоичной логики, LEC, созданный на основе логических вентилей "байесовский NAND", значительно быстрее вычисляет ошибочные биты, поскольку из процесса исключается громоздкая схема с записью кода и вычислением контрольной суммы и заменяется вероятностной схемой. При этом, хотя LEC работают на основе кардинально иных принципов, чем бинарные чипы, они полностью совместимы с обычными электронными компонентами.
Компания Lyric Semiconductor уже готова продавать лицензии на LEC с 12-месячной технической поддержкой по интеграции чипа в конкретную продукцию. Между тем, на подходе уже универсальный микропроцессор GP5, образцы которого планируется представить не позже 2013 года. Как утверждают разработчики, эта микросхема будет способна эффективно рассчитывать вероятности в любых типах приложений - от поиска в интернете до секвенирования ДНК. Уже сегодня заявлена в тысячу раз большая производительность таких расчётов по сравнению с обычными современными x86-совместимыми системами на процессорах AMD и Intel.
Разумеется, вероятностные процессоры не смогут полностью заменить традиционные двоичные, поскольку они эффективны лишь для специфических вычислений, но эти два типа микросхем способны неплохо сосуществовать в самой различной технике, существенно повышая её общую производительность.
Кивино гнездо: Спецтехника своими руками
Автор: Берд Киви
Опубликовано 23 августа 2010 года
Группа голландских хакеров смастерила вполне работоспособный шпионский "дрон" или, пользуясь более официальной терминологией, "беспилотный летательный аппарат" для разведывательных целей. Для создания аппарата были использованы общедоступные комплекты деталей из магазинов типа "Умелые руки" и "Моделист-конструктор", а также программное обеспечение с открытыми кодами для авиационного автопилота Ardupilot, коллективно разрабатываемого энтузиастами в рамках проекта "Дроны своими руками".