Обсуждение

green arrays тратит 10 pJ на операцию сложения. Но сложение интовое, 18 бит. Т.е. 64 битный ФЛОП, раза в 3-4 больше потребует, т.е. 30-40 pJ. Умножение будет тратить еще больше. С другой стороны, GA выполнены на 130-180 нм нормах, если их уменьшить до 45 нм, то и потребление можно снизить чуть ли не на порядок ((180/45)^2 = 16). А DARPA хочет 20 pJ/op.

То есть адресат уже известен, и тип решения он уже подсмотрел у конкурентов? Забавно. Дальше вопрос будет о масштабируемости интов в флоаты, а также ширины дырки в память (у Green Arrays дырка в память как раз небольшая, у них под sensor array все оптимизировано -- грузанули массивчик и обсасывают не спеша). C другой стороны, наверняка в Green Arrays все эти вопросы масштабируемости обсуждали (и часть вопросов даже обсуждали по-русски, там есть и русскоязычные разработчики). Пусть кто-нибудь напишет письмо в Green Arrays про этот конкурс DARPA, предложит поучаствовать в конкурсе :)

Влияние ГА чувствуется, метрика pJ/op явно оттуда растет :). Хотя нельзя исключать, что эти понятия ГА тоже откуда-то выцепили :) (помимо IntellaSys естественно). Но скорее всего конечно от Чарльза Мура, он ведь наверняка везде бегал и рассказывал :). А сама идея суперкомпьютера, вполне возможно растет из Hypress Creek http://www.colorforth.com/haypress.htm Только у GA надо доработать АЛУ, чтобы оно умело 18*18 умножение делать. Тогда double будет достаточно быстро реализовываться (5 умножений или что-то в этом роде). Но это потребует изменения системы команд, ибо на данный момент, у них нет умножения, оно реализуется программно, что естественно слишком медленно для достижения цели 20 pJ/op.

На одну операцию надо затратить минимум kT энергии, иначе ее результат не удасться выделить из теплового шума. Правда эту операцию можно попробовать сделать очень сложной, но это потребует какой-то новой аппаратуры.

Надо вообще подругому всё делать. Не должно быть никаких наборов команд вообще. Простой пример. В процессоре "комманды" определяются кучей доступных программисту ячеек, как их настроить - такие команды и будут. Бесконечное количество команд, вместо набора жёстко прошитых (по сути, с потолка взятых). Если при этом ещё снабдить на порядки более широкими шинами, то скорости будут космическими. Посложнее: вообще не нужен процессор. В оперативке все ячейки могут самостоятельно изменять своё состояние в зависимости от соседних. Т.е. получается, мы имеем одновременное выполнение "команды" над гигабайтовыми данными. При этом скорость может быть, в сопоставлении с "процессорной", где-то килогерцевая, но всё равно вычисления будут астрономически мощными. На сколько я понимаю, тут ни малейших затруднений нет в плане возможностей электроники. Наоборот - всё просто, можно хоть сейчас так делать, да даже лет десять назад можно было. Проблема вся в математике. Сейчас даже и про простую логику с наборами команд невозможно ничего обосновательного делать. И если бы появилась такая математика, произошла бы интересная штука - выяснилось бы, что современный софт в милионы раз менее эфективен, чем построенный на обоснованно оптимальных решениях. И получилось бы, что компы совсем не изменяясь, как бы внезапно стали мощнее в милион раз.

При T=300⁰K и k = 1.38e-23 Дж/K имеем типа 4.2e-21 Дж, т.е. до 10 пДж = 1e-11 Дж есть 9 порядков запаса.

Это у вас прямо нейросеть. Есть два варианта приближения. 1. Транспьютер. 2. GPU и вообще суперскалярщина.

Вы знаете, товарищ, я рекомендую вам поискать в сети и почитать книжки по следующим ключевым словам: FPGA (Field Programmable Gate Arrays) - это такой набор ячеек, каждую из которых можно запрограммировать и превратить либо в несколько gates, либо flip-flop reconfigurable computing Verilog Удачного чтения, я съэкономил вам пару десятков лет в деле неизобретения велосипеда ;-)

Нет, не транспьютер и тем более не суперскаляр. Товарищ пытается изобрести велосипед, который называется FPGA (Field Programmable Gate Array). А заодно и Logic Synthesis, Verilog и т.д.

Спасибо, товарищ. Но вы так говорите, как будто я тут архитектуру фон-неймана изобретаю. Это ведь совсем необычная вещь. Почему это вообще нигде применения не имеет, если вы говорите, что это давно всем известно, давно всё это исследовано? Есть всё-таки подозрение, что такие разработки находятся на начальном и самом поверхностном уровне. Потому что, повторюсь, в электроннике никаких проблем с этим нет, нет инженерных проблем. Но вот достаточной математической базы для описания вообще каких-либо вычислений нет. И это дело не на уровне какого-то небольшого проекта. Поищу, почитаю, спасибо.

То, что я написал, это именно способ создания программируемых устройст с не-фон-нейманновской архитектурой. Вы можете купить за ~$200 плату с FPGA, далее выцыганить у компаний Synopsys или Xilinx софтвер для программирования таких устройств, потом написать например дизайн, в котором сто или тысяча или больше одновременно работающих модулей будут чего-то вычислять и обмениваться информацией (частный случай: клеточный автомат "Life"), засинтезировать, сделать place-and-route дизайна на FPGA, загрузить дизайн в память FPGA и посмотреть как это будет работать (такие платы имеют интерфейс с PC или к ним можно присоединить лампочки при желании). Первый FPGA появился в 1985 году. Программы для Logic Synthesis (грубо говоря трансляторов из языка Verilog на уровне регистровых трансферов в уровень проводов, регистров логических примитивов и-или-нет) появились тоже в конце 1980-х. В ~1996 статья про это дело была в Scientific American - с предсказаниями великой технической революции. Описывать такие вычисления довольно легко - если вы comfortable на уровне описания конечных автоматов, конвейеров и т.д - например вместо цикла как в обычной программе создавать конечный автомат. Трансливать обычные программы, скажем на C или Java в дизайн для FPGA довольно трудно. Этим пробовали заниматься за последние 20 лет штук 20 компаний, не говоря об университетских проектах, с не очень хорошими результатами. Но это и не нужно - как я уже сказал, любое вычисление того вида, которое вы описали, можно написать на Verilog-е.