Przełomowy procesor, który zmieni świat obliczeń

Chip komputerowy, który działa w oparciu o rachunek prawdopodobieństwa, a nie logikę binarną, może w przyszłości przyspieszyć realizację wielu procesów informatycznych - od obsługi aplikacji e-handlowych aż po pamięci flash w smartfonach i urządzeniach przenośnych

Firma Lyric Semiconductor zaprezentowała właśnie pierwszy procesor probabilistyczny własnej produkcji. Jego działanie polega na wykorzystaniu sygnałów elektrycznych, które reprezentują prawdopodobieństwa, nie zaś cyfrowe zera i jedynki - pisze magazyn "Technology Review" w wydaniu internetowym.

"Aby tego dokonać, zaczęliśmy wszystko niemal od początku" - wyjaśnia Ben Vigoda, założyciel i szef startupu z Bostonu. Podstawy techniczne zostały zaczerpnięte z jego pracy doktorskiej. "Dzięki całkowitemu przekomponowaniu sprzętu możliwe było zaimplementowanie mechanizmów probabilistycznych w sposób łatwiejszy i bardziej oszczędny pod względem zużycia energii, niż na bazie dotychczasowej technologii" - twierdzi Vigoda.

W klasycznych układach cyfrowych wykorzystuje się bramki NAND, na których wyjściach pojawia się stan 1 w sytuacji, gdy sygnały wejściowe są różne. Takie układy pozwalają zrealizować dowolną funkcję logiczną. Chip Lyrica bazuje na tzw. bayesowskich bramkach NAND. Określenie pochodzi od nazwiska Thomasa Bayesa - osiemnastowiecznego angielskiego matematyka, znanego głównie ze sformułowania twierdzenia teorii prawdopodobieństwa łączącego prawdopodobieństwa zdarzeń warunkowych. Stan na wyjściu bramki bayesowskiej zależy od prawdopodobieństwa tego, że stany na jej wejściach są takie same.

Problemy natury matematycznej, które chip powinien rozwiązywać wyjątkowo sprawnie, występują w licznych aplikacjach. "Przykładowo, system rekomendacji stosowany przez sklep internetowy Amazona bazuje na prawdopodobieństwie" - mówi Vigoda. "Z kolei e-mail, który otrzymujemy w ramach potwierdzenia, przechodzi przez filtr antyspamowy na podstawie rachunków statystycznych" - dopowiada naukowiec.

Nad nowym procesorem Lyric Semiconductor pracował w tajemnicy od 200. roku."Zleceniodawcą była agencja DARPA, która jest zainteresowana zastosowaniami w stylu Jamesa Bonda" - mówi Vigoda.

Układy zwane GP5 zdolne do wykonywania dowolnych operacji statystycznych mają się ukazać w ciągu trzech lat. Do tego czasu będą zaprogramowane tak, aby były w stanie przetwarzać zadania statystyczne. Już wkrótce jednak kość zostanie przedstawiona producentom urządzeń przenośnych po to, aby mogli on zwiększyć szybkość działania swoich produktów.

wydanie internetowe www.heise-online.pl