«Неточные» процессоры работают в 15 раз эффективнее традиционных

Источник: Avinash Lingamneni/Rice University/CSEM

Специалисты Университета Райса и еще ряда научных учреждений представили созданный ими «неточный» процессор, действующий, как утверждается, в 15 раз эффективнее, чем традиционные, за счет компромисса: иногда он допускает ошибки в вычислениях. За счет тонкого баланса между вероятностью ошибок и ограничениями на операции, для которых допустимы неточности, проектировщики кардинально урезали потребности в электроэнергии и нарастили быстродействие.

Один из методов, применяемых инженерами, — отказ от редко используемых участков микросхемы. Еще один механизм позволяет выполнять определенные операции с повышенным быстродействием при низких напряжениях питания. Первый метод, согласно тестам, позволяет в 3,5 раза уменьшить потребляемую мощность при отклонениях от точных результатов в 0,25% случаев. Если же долю ошибок увеличить до 8%, энергоэффективность возрастает в 15 раз.

Изобретатели утверждают, что в некоторых видах приложений допустимы существенные уровни ошибок. Например, результаты обработки изображений с долей ошибок до 0,54% неотличимы от точных, и даже при уровне 7,5% картинку вполне можно различить.

Неточные процессоры станут главным компонентом планшета I-slate, который разрабатывается для индийских образовательных учреждений. Ожидается, что такие чипы позволят резко сократить энергопотребление этих устройств, благодаря чему они смогут работать от небольших солнечных батарей.

Кадр, обработанный традиционным процессором (слева), неточным с уровнем ошибок 0,54% и с уровнем ошибок 7,58%. Источник: Rice University/CSEM/NTU