A jövő számítógépe csak tippelget
Megközelítő számításokra képes számítógépen dolgoznak a Purdue egyetem kutatói. A szakértők szerint így energiatakarékos és hatékony eszközök hozhatók létre, mivel azoknak nem kell minden problémára pontos válaszokat adni, egyes feladatoknál elég a közelítő eredmény.
Évről évre gyorsabb, hatékonyabb, ám energiaigényes hardverek látnak napvilágot, a fogyasztás csökkentésére pedig csak a teljesítmény rovására van lehetőség. A Purdue egyetem kutatói szerint azonban ennek nem kell így lennie, és új megközelítésből vizsgálták a problémát. A szakértők újfajta számítógépek kifejlesztésébe kezdtek, amelyek képesek megközelítő számításokat végezni olyan feladatok esetében amelyek nem igényelnek száz százalékos pontosságot - ezzel csökkentve az energiafogyasztást és növelve a hatékonyságot.
Nem mindig kell tökéletes eredmény
Anand Raghunathan, az egyetem professzora szerint az új módszerre azért van szükség, mert az utóbbi években gyökeresen megváltozott a számítási feladatok természete, és újfajta erőforrásokra is megjelent az igény. A számítógépeket jelenleg precíz “számológépeknek” tervezik, amelyek egy-egy problémát megoldva pontos eredményeket kell produkálniuk. A mai számítási igények azonban már jócskán átlépik ezt a keretet, miután a különböző beépített és mobileszközök egyre okosabbak lesznek, és sokféle adattal kell dolgozniuk.
Mára egyre több olyan alkalmazással találkozunk, amely képes megbirkózni a külvilág zajos információival, és statisztikai, vagy valószínűség szerinti számításokkal dolgozik. A hasonló számítások természete eltér a hagyományos műveletekétől, ahol pontos megoldásra van szükség: ilyen esetekben sokszor nincs egyértelmű válasz, így olyat kell találni ami elfogadható minőségű, de nem feltétlenül tökéletes.
Rust? Kubernetes? FinOps? Melyiket válasszam? Egy jó karrierdöntéshez sok apróság szükséges. Egy alapos hazai technológiai körkép azoban még hiányzott. Végre van ilyen, és a 21. kraftie adásban kidumáltuk.
A számítógépeket ugyanakkor éppen a precíz kalkulációkra szánják, még akkor is ha nincs rá szükség. A megközelítő számításokkal dolgozó gépek ugyanakkor az emberi agyhoz hasonlóan határoznák meg, hogy milyen mértékű pontosságra van szükség, és ennek megfelelően végeznék el a feladatot. Azzal, hogy a jelenlegi rendszerek pontosság tekintetében folyamatosan “teljes gőzzel” dolgoznak, a hatékonyság kárára megy és még energiát is pazarol. Raghunathan szerint a módszer hasonló ahhoz, mint mikor az ember próbál egyre pontosabban megbecsülni egy értéket. Ha azt kell meghatároznunk, hogy 500 osztva 21-gyel nagyobb lesz-e egynél, gondolkodás nélkül rávágjuk hogy igen, ha viszont arra vagyunk kíváncsiak, hogy kisebb-e 30-nál már egy kicsit többet kell gondolkoznunk. Jelenleg azonban a számítógépek egyféle módszerrel képesek dolgozni, így mindig a pontos eredményt határozzák meg.
Kétszeres hatékonyság
A Purdue egyetem kutatói egy Quora névre keresztelt processzort fejlesztettek, hogy gyakorlatban is demonstrálni tudják az eljárást, valamint bemutassák, hogy a programozható processzorok esetében hogyan alkalmazható a technika, amely így a szerverekbe és konzumer PC-kbe, illetve egyéb elektronikai eszközökbe is eljuthat. Eredményeiket az utasításkészlet módosításával tudták elérni, amely a processzor hardvere és szoftvere között hivatott interfészt alkotni. A készlethez úgynevezett “minőségmezőket” adtak, amelyek segítségével a szoftver közölheti a hardverrel, hogy milyen mértékű pontosságra van szükség. A módszerrel képesek voltak megduplázni a processzor energiahatékonyságát.
Amennyiben a technológia kiforrottabbá válik, az energiatakarékosabb, hatékonyabb és egyben olcsóbb készülékek megjelenését jelentheti, miután azok kisebb számítási kapacitásból is jól tudnak majd gazdálkodni. A kutatók eredményeikről az IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture konferencián számoltak be. Korábban a houstoni Rice Egyetem tudósai is fejlesztettek hasonló processzort, amelynek prototípusát nyáron mutatták be.