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数字暴政的终结计算的未来是模拟的

发布时间:2020-02-10 21:51:22 阅读: 来源:化学试剂批发厂家

很少人意识到,当我们打开智能手机或者笔记本的时候,每个单个的计算任务都是计算机通过一系列的0、1信号处理的,这就是所谓的数字信号计算。微软Extreme计算小组研究员Doug Burger表示,数字计算也许该到尽头了,我们将进入一个不需要数字精度的新领域,不用数字的方式也能把计算和硬件紧密结合,来迎合当下的物联网。

半个世纪以来,英特尔这样的公司一直在致力于让自己微处理器越来越快,途径就是不断地增加晶体管、开发可以并行运行的内核。不过这些常规性的提高似乎马上就要结束了,因为芯片已经小到不能再小尺寸。

英特尔目前的芯片已经快缩小至14纳米,里面的晶体管尺寸已经难以满足数字计算方式所需的精确状态,另外芯片发热也会很严重。

Burger称这种现象为“数字税务” (数字债),而接下来十年,这种“数字税务”将会让制造商付出更大的代价去弥补。照这么发展下去的话,你都没法在单个原子上建立稳定的数字晶体管。所以我们应该怎么改善这个呢?怎么打破50年来一直围绕我们的0、1数字暴政?

Burger正联合华盛顿大学副教授Luis Ceze开发一个新的编程方式,打破了二进制指令的代码方式,一些银行App,可以同步处理银行的账目搜索,一般支持零错误;但这App扫描支票的时候,可能就有一些错误了,Ceze和Burger基于这个App,建立了一个神经网络模型,运行特殊的神经处理加速器,取名NPU。这个运行常规处理器的神经网络系统,以后将应用到浏览器、游戏等各种各样的事情。

研究的最终目标是建立完整的系统:处理器、储存、软件,这种类似的计算模型,相比传统系统只需很低的电压,并做到省电和降温的功效。现在他们使用模拟电路的第一批NPU制作已经在路上。将比等价的数字计算物质更快、更节能。

目前这种模型式还在初期阶段,使用这种方法还会有一些轻微错误,所以它并不适合所有的编程模式,比如构建一个计算器使用这个就不合适。但对于许多图像处理软件而言,它就非常不错。

以后模拟计算将用到图像识别、数据挖掘、生物信息学、大规模机器学习、语音识别等,前途非常可观。

除了Burger和Ceze,美国国防高级研究计划局DARPA也开展了UPSIDE(对智能数据信号进行非常规处理)计划,也是瞄准解决同样的事情。模拟式计算的真正到来也许还需要10到15年,但这就是下一代计算很有可能的方式,只要你敢于结束数字的暴政,你就不用继续陷在数字式计算的困境中。

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