Компьютерные технологии развиваются семимильными шагами. И это ни для кого не секрет. Однако изредка случаются поистине потрясающие открытия, удивляющие не только научный мир, но и общественность в целом. Их называют емким словом – прорыв.
Одним из таких прорывов стало создание нового вероятностного процессора американской компанией Lyric Semiconductor, работающего на базе нетрадиционных логических вентилей, получивших название «байесовский NAND». Входные и выходные «биты» которых представляют собой вместо традиционной бинарной системы – вероятности того, что какой-либо бит равен 0 или 1, что отражается уровнем электрического сигнала.
Означает ли это, что привычная бинарная логика постепенно уходит в прошлое?
Какие возможности это открывает перед инвесторами?
Востребованность
Для специалистов вышеприведенное название «байесовский NAND» звучит немного необычно. С одной стороны, оно подчеркивает отличительные особенности схем от обычных схем «NAND», которые осуществляют битовую операцию «2И-НЕ». С другой стороны, данные вентили были названы таким образом в честь британского математика Томаса Байеса (жил и работал в ХVIII веке), в свое время активно развивавшего теорию вероятностей.
По словам одного из основателей компании Lyric Semiconductor Дэвида Рейнольдса, сфера применения вероятностного процессора может быть достаточно широка – все зависит от того, насколько хорошо справляются со своими задачами традиционные аналоги нового изобретения. Существует немалое количество задач, требующих применения как раз вероятностного процессора, где существующие аналоги малоэффективны.
Вычисления вероятностей задействованы, к примеру, в операциях по проверке банковских карт, в функционале многих интернет-магазинов, применяются при осуществлении прогнозов на финансовых рынках и пр.
Конечно, все эти «услуги» предоставляют и бинарные машины, однако вероятностные вычисления «переводят» данную деятельность на куда более высокий уровень, что, в конечном счете, значительно ускоряет работу соответствующих программ и приложений.
Преимущества
На стандартном оборудовании решение задач прогнозирования требует применения достаточно сложной программы, выполняемой большим количеством транзисторов. Новый же чипсет позволяет всю работу осуществить в одном или нескольких вентилях, в которых как на входе, так и на выходе – вероятности.
Немаловажны и другие особенности нового процессора. Он сконструирован таким образом, что в 30 раз меньше своих «собратьев», обладает в 12 раз меньшим энергопотреблением, а его пропускная способность в 4 раза выше, чем у аналогов.
Следует отметить, что на данный момент он может выполнять задачи, предназначенные сугубо для него. Но более универсальный вариант, заверяют специалисты, уже в разработке.
Инвестиции
Отметим, что создатели нового процессора Бен Вигода и Дэвид Рейнольдс имеют большой опыт работы с аналоговыми, цифровыми и смешанными вычислительными системами.
Специалисты намерены воспользоваться финансовой помощью Пентагона (18 миллионов долларов) для реализации проекта по серийному выпуску нового процессора. Военное ведомство США как основной инвестор проекта заинтересовано в применении вероятностных процессоров в некоторых системах наблюдения, в частности - в системе противоракетной обороны, в рамках которой, как предполагается, процессор будет «вычислять» и отделять реальные боеголовки от ложных целей.
Кроме военных в проект вложили средства в размере 2 миллионов долларов различные венчурные фонды и частные лица. Предположительно, первый вероятностный процессор будет выпущен и начнет работать в 2013 году.
По новой технологии уже создан новый микропроцессор – LEC (Lyric error correction). Благодаря данному чипу можно будет своевременно находить и корректировать ошибки во флеш-памяти устройств. Иными словами, ставить на свои места 1 вместо 0 или наоборот – 0 вместо 1 там, где данные ошибки присутствуют.
Специалисты предполагают, что в скором будущем производители полупроводниковых схем для того чтобы уплотнить память и снизить, соответственно, её стоимость допустят возможность присутствия на начальном уровне ошибок в 1 бит на 100. Исправлять подобные «оплошности» традиционные чипы в настоящее время практически не могут в силу их конфигурации. Однако с этим справится вероятностный процессор, который, согласно проведенным тестам, легко обнаруживает ошибки 1 бит на 100.
В настоящее время LEC прошел все необходимые «подготовительные» работы, и компания Lyric Semiconductor ожидает получение лицензии на серийное производство. Планируется, что вскоре многие смартфоны и КПК обзаведутся данным вероятностным процессором.
Перспективы
Пока ожидается лицензирование, сотрудники Lyric Semiconductor не сидят сложа руки. Компания уже приступила к разработке более универсального вероятностного процессора, который можно будет программировать.
Рабочее название чипа – GP5. Его предназначение – существенно облегчить и ускорить работы, проводимые в системах расшифровки генома или, например, в поисковых движках. Для того, чтобы стало возможным реализация данного проекта, специалисты разработали наряду с новыми вентилями и архитектурой новый язык программирования, название которого на русский язык можно перевести как вероятностный синтез байесовской логики. Исследователи рассчитывают, что производительность работы данного процессора будет на три порядка выше существующих бинарных систем. Иными словами, чип с успехом заменит тысячу классических аналогов, выполняющих аналогичные функции при решении определенной задачи.
По словам представителей компании, всего лишь один вероятностный процессор может собирать информацию с многих тысяч серверов. А если процессор будет работать «в одной упряжке» с несколькими транзисторами, то ему по силам работать с колоссальным объемом данных, например, с таким, для которого сегодня требуется интегральная схема плюс пятьсот транзисторов-триггеров.
А если создать целую систему на основе вероятностных процессоров, то это поможет сэкономить огромный объем потребления электроэнергии.
По мнению специалистов кафедры венчурного инвестирования факультета инвестиций Академии трейдинга Masterforex-V, развитие и применение нового поколения вероятностных процессоров способно не только перевернуть существующий рынок вычислительной техники, но и с успехом применяться для статистической обработки больших объемов данных в крупных дата-центрах.
Такие гиганты в области систем управления базами данных, как Oracle и Microsoft наверняка заинтересуются подобными разработками, что впоследствии может существенно сказаться на продуктах компаний.
Обсудить
