Процесори з поліпшеною на 99% енергоефективністю

Днями стартап Efficient Compute анонсував свій процесор, ключовою особливістю якого є значно підвищена енергоефективність.

В основі процесорів Efficient Compute лежить розроблена нею технологія архітектури Fabric. Якщо не вдаватися в подробиці фундаментальних досліджень, що були використані при її створенні, основні принципи цієї розробки зводяться до усунення значної частини накладних енерговитрат, пов'язаних з операціями процесорів загального призначення.

"Процесори оптимізувалися насамперед для продуктивності, часто на шкоду енергоефективності", - сказав Брендон Люсія (Brandon Lucia), співзасновник і виконавчий директор Efficient Computer. "Вони витрачають багато часу на те, щоб з'ясувати, скільки операцій у пам'яті можна виконувати одночасно. Це підвищує продуктивність, але коштом енергоспоживання".

Архітектура Efficient усуває більшу частину цих накладних витрат, передаючи рішення про паралельну обробку спеціально розробленому компілятору та використовуючи просторовий паралелізм. Це метод виконання різних інструкцій в один і той самий фізичний час, але в різних блоках процесора.

Крім того, для з'єднання елементів паралельної обробки використовується проста бортова мережа, яка "настільки ефективна, наскільки це взагалі можливо", - каже Брендон Люсія. Варто мати на увазі, що завдяки оптимізованій компіляції чипсет дещо більший за стандартний процесор, але при цьому має порівнянну продуктивність.

Компілятор має вирішальне значення для енергоефективності цього рішення. За словами Брендона Люсії, він може працювати з додатками на мовах C, C++, Tensorflow і деяких Rust, використовуючи Multi-Level Intermediate Representation - єдину програмну структуру для розробки компіляторів. Це дасть змогу багатьом наявним додаткам працювати на архітектурі Fabric без змін.

Компілятор створює проміжне представлення програми, яке моделює структуру базового обладнання. "У нас є низка кроків, званих пониженням, під час яких ми дедалі ближче і ближче наближаємо уявлення до того, що фізично реалізовано в чипі", - сказав він. "Попутно ми реструктуруємо уявлення графа потоку даних у програмі, щоб ще більше знизити кількість споживаної енергії після того, як ми відобразимо її на мережу".

Брендон Люсія сказав, що цільовими ринками нових процесорів є промислові пристрої інтернету речей, моніторинг інфраструктури та пристрої, що носять. За його словами, багато обмежень нинішніх пристроїв пов'язані зі споживанням енергії, що вимагає частих звернень у хмару або взагалі виключає використання смартпристроїв.

"Якби ви могли масштабувати розгортання за допомогою розумних пристроїв, ви могли б зробити набагато більше за допомогою машинного навчання на границі", - сказав він. "Наразі моніторинг багатьох промислових інфраструктур не має сенсу, оскільки батареї необхідно міняти кожні кілька місяців. Тоді як при використанні нашої платформи час автономної роботи може збільшитися з декількох місяців до декількох років".

Наразі чипсет перебуває на стадії "tape-out", що означає завершення розробки та початок виробництва. За повідомленням Efficient Compute, компанія уклала контракти з постачальниками додатків, яких вона не називає, і розраховує відправити серійні версії клієнтам на початку 2025 року.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365