211service.com
Intel prototipu mazjaudas shēmas
Jo mazāks kļūst silīcija tranzistors, jo vairāk elektronu tas izplūst. Tas var nozīmēt neuzticamas mikroshēmas, kas iztukšo akumulatoru. Intel pētnieki ir izstrādājuši veidu, kā risināt problēmu, kas grauj nozares spēcīgo izvēli precizitātei. Uzņēmuma prototipa mikroshēma darbojas mazjaudas, bet ar kļūdu režīmā, taču tā atklāj un izlabo kļūdas. Pētnieki ir atklājuši, ka šī pieeja ietaupa 37 procentus enerģijas, salīdzinot ar darbību parastā režīmā, nezaudējot veiktspēju.
Kļūdu labotājs: Šī prototipa mikroshēma, kas tiek testēta Intel Labs, ietver kļūdu labošanas shēmas, kas ļauj tai darboties ar zemu spriegumu, lai taupītu enerģiju.
Viens veids, kā nodrošināt labāku veiktspēju pat tad, kad tranzistori kļūst mazāki un necaurlaidīgāki, ir tos visu laiku darbināt ar salīdzinoši augstu spriegumu. Lielākā daļa mūsdienu mikroprocesoru ir izstrādāti tā, lai darbotos tādā līmenī, kas atbilst sliktākā gadījuma scenārijam. Veņs-Hans Vans , Intel shēmu un sistēmu izpētes direktors un viceprezidents Intel laboratorijas Hillsboro, OR. Taču reti kad lietotājs dara tik daudz darbību vienlaikus — teiksim, spēlē ar grafisku spēli, augšupielādē video Facebook un sērfo tīmeklī —, ka mikroprocesoram ir jādarbojas visaugstākajā diapazonā.
Un augstsprieguma, augstas veiktspējas dizaina stratēģija kļūst par problēmu mobilajām ierīcēm, kur akumulatora darbības laiks ir svarīgs. Viens no veidiem, kā pagarināt akumulatora darbības laiku, ir darbināt mikroshēmu ar zemāku spriegumu, taču tas rada kļūdas.
Kad ķēde darbojas ar zemu spriegumu, sistēma kļūst trokšņaina, saka Vans. Ķēdes, kas darbojas ar zemu spriegumu, ir īpaši neaizsargātas pret temperatūras svārstībām un parādību, ko sauc par sprieguma kritumu: zema elektriskās strāvas līmeņa vadīšana caur miljardiem tranzistoru vienlaikus ir kā duša, kamēr veļas mašīna un trauku mazgājamā mašīna darbojas. Tāpat kā šī intensīvā ūdens izmantošana var izraisīt ūdens spiediena pazemināšanos, daudzas darbības ar zemu spriegumu var izraisīt pēkšņus strāvas kritumus caur atsevišķu tranzistoru, un tas var izraisīt kļūdas. Vēl viens kļūdu avots, kas arvien vairāk kļūst par problēmu zemā sprieguma gadījumā, ir pretrunas, kas rodas, mikroshēmai novecojot.
Šīs kļūdas ir retas, bet nozīmīgas. Piemēram, tie var novest pie attēla sastingšanas tā renderēšanas laikā, liekot lietotājam atsākt procesu. Lai tiktu galā ar kļūdām, kas rodas, strādājot ar zemu spriegumu, Intel izstrādā stratēģiju, ko uzņēmums sauc par elastīgām shēmām. Jūs nezināt, kā lietas mainīsies un kurās shēmās notiks kļūdas, saka Vans. Bet, ja jūs par to neuztraucaties, lielāko daļu laika viss būs kārtībā.
Uzņēmuma prototipa mikroshēma ir balstīta uz 45 nanometru tranzistoriem tā izstrādājumos, taču tajā ir iekļautas elastīgas shēmas. Mikroshēma tiek darbināta ar zemu spriegumu, un, kad kļūdu noteikšanas ķēde konstatē problēmu, aprēķins tiek veikts ar augstu spriegumu, lai to novērstu. Ja jums ir jālabo kļūda un process jāizpilda lēnāk, tiek piemērots neliels sods, saka Vans. Bet kopumā jūs saņemat milzīgu atdevi. Laboratorijas testi ir parādījuši, ka mikroshēma var ietaupīt 37 procentus no enerģijas patēriņa vai darboties par 21 procentu ātrāk noteiktā jaudas līmenī.
Viņi to piespiež pēc iespējas tuvāk bīstamajai zonai, un dažreiz lietas kļūst slikti, un viņi to labo, kas ir ļoti gudri, saka. Krišna Palma , skaitļošanas profesors Rīsas universitātē Hjūstonā. Reižu skaitam, ko jūs to darāt, vajadzētu būt ļoti mazam. Šo stratēģiju matemātiķi ir izstrādājuši gadu desmitiem, taču Palem saka, ka Intel, šķiet, ir vienīgais uzņēmums, kas testē shēmas, kas darbojas pēc šiem principiem produkta kontekstā. Palem izstrādā zemsprieguma un mazjaudas skaitļošanas stratēģijas, kas ir vēl brīvākas attiecībā uz kļūdām. Dažas no šīm kļūdām, ja tās ir izdarītas aprēķinos, kas nav kritiski (piemēram, aprēķinos, kas rada nenosakāmus attēla kropļojumus, bet nesasaldē to), nav jālabo. Palems uzskata, ka viņa tehnikas kombinācija ar Intel elastīgajām shēmām varētu palīdzēt mikroshēmām ietaupīt vēl vairāk enerģijas.
Intel neatklās, kad savos produktos iekļaus elastīgas shēmas. Tā nākamās paaudzes mobilie procesori, kas nonāks tirgū pēc dažiem mēnešiem un kuru pamatā ir 45 nanometru tranzistori, neizmantos šo kļūdu noteikšanas stratēģiju. Taču kļūdu rašanās noplūde kļūst par problēmu, jo tranzistori sarūk, tāpēc kaut kas līdzīgs ķēdes noturībai var kļūt par nepieciešamību tuvāko gadu laikā. Tas patiešām sāks parādīties 20 nanometru līmenī, saka Palem.