Lyric GP5 – готовится в выпуску первый процессор с вероятностной логикой
Компания Lyric Semiconductor, созданная на базе знаменитого Массачусетского технологического института, официально объявила о своих планах по выпуску первого коммерческого вероятностного процессора под названием GP5.
» Нажмите, для открытия спойлера | Press to open the spoiler «
Интересно, что базовые исследования по созданию вероятностных процессоров были проведены на деньги агентства перспективных оборонных разработок DARPA. Уже сейчас первые образцы чипов Lyric используются для коррекции ошибок в экспериментальных моделях твердотельных накопителей – вероятностный подход обеспечивает значительную экономию энергии и времени, поскольку менее десятка транзисторов чипа Lyric выполняют работу 500 транзисторов традиционных процессоров.
Компания Lyric Semiconductor обещает выпустить серийные образцы процессора GP5 в ближайшие два года или максимум к 2013 году. Цифра 5 в названии будущего чипа обозначает, что данный чип представляет собой пятый стандартный тип процессоров, вдобавок к центральному процессору, графическому процессору, цифровому сигнальному процессору и процессору с изменяемой логикой FPGA (Field Programmable Gate Array). Процессор GP5, в отличие от всех существующих чипов, «мыслит» не строго определенными нулями и единицами, а понятиями вероятности, выдавая в качестве результата оценку вероятности успеха той или иной логической операции.
Вероятностная логика является стержнем процессоров Lyric, прототипы которых описал Бен Вигода (Ben Vigoda), сооснователь компании, в своей кандидатской диссертации в МТИ. Дальнейшее развитие эта идея получила в 2006 и 2007 годах, когда МТИ получил специальные гранты от агентства DARPA. После полной теоретической проверки концепции чипов с вероятностной логикой венчурный инвестиционный фонд Stata Venture Partners выделил более 2 млн. долларов на дальнейшие разработки. На данный момент основной офис компании Lyric базируется в г. Кембридж (штат Массачусетс) и насчитывает 30 сотрудников.
По исходному плану с 2009 по 2013 г. компания Lyric ведет разработку программируемого вероятностного процессора и специального языка программирования высокого уровня. Агентство DARPA закрепило за собой право преимущественного доступа к первым образцам процессоров GP5 и этого языка программирования, получившего названием PSBL (Probability Synthesis to Bayesian Logic – Вероятностный синтез в логику Байеса).
Выпуск первой пробной версии языка PSBL 1.0 намечен на конец текущего года – с этого момента язык будет лицензироваться ограниченному кругу партнеров. Чип LEC 2 ECC для коррекции ошибок в микросхемах памяти готов уже сейчас, а третье поколение чипов LEC 3 будет изготавливаться на мощностях тайваньской компании TSMC по процессу с технологической нормой 180 нанометров со второго квартала 2011 года. Использование 180-нанометрового процесса должно обеспечить достаточно низкую стоимость конечного продукта. Язык PSBL 2.0 планируется выпустить в четвертом квартале 2011 года, а чипы LEC 4, изготовленные уже по 65-нанометровому процессу, появятся в четвертом квартале 2012 года.
Согласно заявлениям компании Lyric, полноценный вероятностный процессор GP5 должен выйти в 2013 г., хотя пока полные технические характеристики будущего чипа не раскрываются. Чипу GP5 понадобится собственная локальная память, как современным графическим процессорам. Кроме того, процессор GP5, скорее всего, будет выпускаться в форме сопроцессора, подключаемого к компьютеру через интерфейс PCI Express, как многие графические и шифровальные процессоры.
По материалам: V3 и MIT Technology Review
Вероятностный чип перевернул мир вычислений отказом от двоичной логики
Базовые принципы построения компьютеров, незыблемые вот уже более шестидесяти лет, пошатнулись. Новый процессор на физическом уровне оперирует не "жeсткими" нулями и единичками, а вероятностями, что тот или иной бит равен 0 или 1. Бинарная логика уступила место иным правилам. И это оказывается выгодным способом вычислений в целом ряде областей.
» Нажмите, для открытия спойлера | Press to open the spoiler «
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 "байесовский NAND".
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 фильтрации спама.
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 финансового рынка.
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 биты — это вероятности (отраженные, к слову, уровнем электрического сигнала).
Определение возможности события, ранее требовавшее развeрнутой программы, выполняемой великой армией транзисторов, с новым чипом сводится к операции в одном или нескольких вентилях. В них не только исходные сигналы — вероятности, но и выходной – тоже. Это вероятность того, что две входные вероятности совпадали по величине. Первый чип, созданный по новой технологии, назван LEC — Lyric error correction (он и показан на снимках в материале). Это специализированная схема, задача которой — выявление и исправление ошибок в твердотельной (флэш) памяти, то есть поиск ячеек, в которых стоит 0 вместо 1 или наоборот.
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 определяют — какие биты оказались "перевeрнутыми".
В будущем ради уплотнения памяти и снижения еe стоимости производители полупроводниковых схем могут пойти на допущение начального уровня ошибок в 1 бит на 100. С 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 1 на 100.
LEC уже готов для лицензирования, и компания надеется, что в течение двух лет такие схемы найдут себе место в смартфонах и КПК. Но прежде чем новинка получит массовое распространение, Lyric Semiconductor предстоит доказать надeжность и масштабируемость технологии.
А тем временем компания уже разрабатывает следующий продукт — GP5 — универсальный программируемый вероятностный процессор.
По мнению разработчиков, он будет идеальным помощником в таких областях, как поисковые движки или, к примеру, системы расшифровки генома. Ради этого чипа пришлось придумать не только новый вид вентилей и новую архитектуру, но даже новый язык программирования (PSBL — Probability Synthesis to Bayesian Logic, то есть вероятностный синтез байесовской логики). Код, написанный на PSBL, и будет запускаться на "родном" для него GP5.
Производительность этого процессора должна на три порядка превышать возможности классических бинарных систем с массовой архитектурой x86.
Также в тысячу раз будет меньше мощность и стоимость комплексов, необходимых для выполнения определeнного объeма вычислений из областей статистики и вероятности. То есть в задачах такого плана один чип от Lyric заменит тысячу классических "камней". Пресс-секретарь Lyric Мира Вильчек (Mira Wilczek) говорит: "Мы хорошо знаем, земля усеяна трупами микропроцессорных стартапов, которые ожидали, что их клиенты смогут программировать незнакомым им путeм. Мы не просим наших покупателей делать это. Мы планируем поставлять комплексные решения для определeнных сегментов рынка".
Источник: Membrana_ru