|
Krishna Palem z Universytetu Rice znalazł rozwiązanie na wydłużenie czasu pracy notebooków na bateriach. Jego zdaniem wystarczy, że procesory będą niedokładnie przeliczały wideo i dźwięk. Różnica w obrazie będzie niedostrzegalna, a oszczędności energii - znaczące. Współczesne procesory to układy niezwykle oddane swej pracy. Podczas gdy ośmiolatek zażąda od zamontowanego w komputerze CPU wyników dzielenia 7 przez 3, nawet w kalkulatorze Windows otrzyma wynik z dokładnością do 31 cyfr po przecinku (2,3333333333333333333333333333333). Oczywiście jak na jego potrzeby zadowalający wynik to 2,33, ewentualnie 2,333.
Układy PCMOS (ang. probabilistic complementary metal-oxide semiconductor technology) mają właśnie taką funkcję: podają użytkownikowi wynik w przybliżeniu. Do obliczeń inżynierskich raczej się nie nadają, zaś znakomicie sprawdzają się w czasie dekodowania obrazu i dźwięku. Ludzkie oczy i uszy są na tyle tolerancyjne, iż drobne błędy w przetwarzaniu wychwytują, pomimo tego najczęściej je maskują. Mogą być także one odfiltrowywane jako nieistotne już na poziomie umysłu - oczywiście ciągle pod warunkiem, że są niewielkie. Zdaniem Palema w pewnych zastosowaniach komputery mogą obliczać właśnie z pewnym przybliżeniem. Jego zdaniem "najlepiej jak się da", to "całkiem dobrze". Gdy CPU będzie podawał wynik z dzielenia z dokładnością do 3. liczby po przecinku - przy czym gwarantowane będą tylko dwie, a trzecia nie zawsze - uda się zredukować jego zapotrzebowanie na moc. Oczywiście nie jest tak, że na ostatnim, 3. miejscu po przecinku procesor podaje byle co. Dokładność obliczeń zależy stricte od napięcia zasilania. Im jest ono mniejsze, tym większe prawdopodobieństwo, że w miejsce 0 pojawi się 1 i CPU pomyli się w obliczeniach. W naszym przykładzie z początku artykułu ośmiolatek uzyskiwałby np. 2,337 zamiast 2,333. Nie stanowi to jednak problemu: prawdopodobieństwo takiej pomyłki da się oszacować statystycznie - i wprowadzić jako korektę do obliczeń (2,334 zamiast 2,333). Efekty są zaskakujące. Procesory PCMOS mogą działać ze znacznie niższymi napięciami. Oczywiście mylą się w obliczeniach, ale wydłużenie czasu pracy na baterii jest niebagatelne. Jak mówi Palem, aż do 2006 roku spotykał się z olbrzymim sceptycyzmem obserwatorów. Wówczas to przeprowadził pierwszą symulację działania układu PCMOS. Okazało się, że w wypadku przesyłanego strumieniowo wideo niedokładności w kalkulacjach powodowały na tyle małe błędy w obrazie, iż większa część publiczności nie była w stanie ich zauważyć. Stworzone przez niego procesory mogłyby znaleźć zastosowanie w komputerach, ale ponadto w odtwarzaczach MP3 czy telefonach komórkowych. |
