O nouă descoperire fundamentală ar putea dubla viteza computerelor existente

Imaginați-vă laptopul funcționând de două ori mai repede fără nicio actualizare hardware, doar prin aplicarea unor algoritmi software mai inteligenți. Aceasta este promisiunea unor noi cercetări care ar putea schimba modul în care funcționează computerele din prezent.

Cercetătorii de la Universitatea din California, Riverside (UCR), sustin că lucrarea lor are un potențial imens, nu doar pentru creșterea performanței hardware, ci și pentru creșterea eficienței și reducerea semnificativă a consumului de energie.

Denumit multithreading eterogen și simultan (SHMT-simultaneous and heterogeneous multithreading), procesul inovator profită de faptul că telefoanele moderne, computerele și alte gadgeturi utilizează de obicei mai mult de un procesor.

Concept CPU. Credit: Andy/iStock/Getty Images Plus

„Nu trebuie să adăugați procesoare noi pentru că le aveți deja”, susţine inginerul de calculatoare Hung-Wei Tseng, de la UCR.

Deşi termenul de procesor este încă folosit pentru a descrie „creierul” dispozitivelor hardware moderne, există de obicei o combinație de mai multe procesoare care lucrează împreună: unul pentru grafică numit unitate de procesare grafică (GPU), unul pentru învățarea automată numită unitate de procesare tensor (TPU), ca să nu mai vorbim de unitatea centrală de procesare (CPU) pentru gestionarea calculelor generale.

Utilizarea unor procesoare specializate are cu siguranță beneficiile sale, deoarece acestea pot fi proiectate pentru sarcini specifice. Executarea codului pentru a rula un program de foaie de calcul nu se face în același mod ca și executarea codului pentru un chatbot de inteligență artificială generativ.

Dezavantajul este că pot apărea blocaje pe măsură ce datele sunt transferate între diferite unități de procesare, afectând viteza și eficiența cu care sarcinile pot fi îndeplinite. Prin rularea mai multor subsarcini simultan în paralel, pe mai multe procesoare, cercetătorii speră să recâștige timpul și energia pierdute în acest mod.

Configurația de testare a inclus un procesor ARM Cortex-A57, un GPU Nvidia și un TPU Google Edge.

Folosind multithreading simultan și eterogen, execuția codului eșantion a fost de 1,95 ori mai rapidă, în timp ce consumul de energie a fost redus cu 51%.

Sistemul de test a utilizat trei tipuri de unități de procesare. Credit: Kuan-Chieh Hsu și Hung-Wei Tseng.

„Modelele de programare uzuale se concentrează pe utilizarea doar a celor mai eficiente unități de procesare pentru fiecare tip de cod, neutilizand întreaga putere de procesare în cadrul computerelor eterogene”, scriu cercetătorii în lucrarea lor.

Deocamdată această tehnologie este doar la început, sistemul propus este mai degrabă un test că ideea are potențial, mai degrabă decât ceva care poate fi pus în aplicare imediat pe smartphone-urile și ceasurile noastre inteligente.

Cercetătorii recunosc, de asemenea, că există provocări semnificative de depășit în ceea ce privește reducerea sarcinilor de calcul pentru a fi gestionate de diferite tipuri de procesoare și apoi combinarea rezultatelor fără nicio încetinire.

Cercetarea a fost prezentată la cel de-al 56-lea Simpozion Internațional Anual IEEE/ACM despre Microarhitectură din Toronto, Canada și este disponibilă pentru a fi citită online.

Traducere după Radical New Discovery Could Double The Speed of Existing Computers