Em termos de velocidade, consumo de energia e dimensão, o processador
inexato construído pela equipe é cerca de 15 vezes mais eficiente do que
os chips atuais.[Imagem: Avinash Lingamneni/Rice University/CSEM]
Gerenciamento dos erros
Engenheiros criaram um processador "inexato" que desafia a imagem de precisão associada aos computadores.
Sendo tolerante com erros eventuais, a equipe criou um processador
que pode ser até 15 vezes mais eficiente em termos de velocidade,
consumo de energia e dimensão.
A ideia de construir chips que operem fora da rígida lógica booleana não é nova.
O primeiro processador probabilístico
começou a cometer seus erros em 2009, pelas mãos do mesmo Dr. Krishna
Palem, da Universidade Rice, nos Estados Unidos, que coordena uma equipe
internacional que investe nessa abordagem.
O conceito é inacreditavelmente simples: não tente obter precisão
absoluta, deixando que os circuitos cometam alguns erros, e torna-se
possível economizar muita energia sem perder velocidade.
O inconveniente dos erros pode ser superado gerenciando adequadamente
a probabilidade desses erros de forma a limitá-los a um patamar
aceitável.
Poda eletrônica
Uma das abordagens usadas para construir um processador que consome
menos energia é a chamada "poda eletrônica", que corta fora partes dos
circuitos que são usadas apenas raramente, economizando energia.
Essa técnica já vem sendo discutida e testada por várias equipes e pelas próprias empresas fabricantes de processadores.
Os ganhos podem ser surpreendentes: um processador "podado" pode ter
metade do tamanho, consumir metade da energia, mas ser até duas vezes
mais rápido, porque todos os circuitos ficam menores e mais próximos uns
dos outros.
A equipe do Dr. Palem usou também o que ele chama de "tensão confinada", que permite obter ganhos de desempenho.
"Nos últimos testes, nos demonstramos que a poda pode cortar a
demanda de energia em 3,5 vezes para chips que desviam do valor correto
por uma média de 0,25%," conta Avinash Lingamneni, membro da equipe.
"Quando nós fatoramos em dimensão e ganhos de velocidade, esses chips
são 7,5 vezes mais eficientes do que os chips comuns. Processadores que
deram respostas erradas com um desvio bem maior, de 8%, foram até 15%
mais eficientes," completa.
Esta
comparação mostra o processamento de vídeo rodando em um processador
normal (esquerda), e em um processador inexato, com erro relativo de
0,54% (centro) e 7,58% (direita). [Imagem: Rice University/CSEM/NTU]
Processadores inexatos
Os pesquisadores afirmam que os processadores inexatos, devidamente
podados e otimizados, deverão encontrar suas primeiras aplicações em
nichos como câmeras fotográficas e outros equipamentos portáteis.
O tablet I-slate, que está sendo distribuído em escolas na Índia, é
um dos principais alvos do conceito de "poda eletrônica", para
economizar energia e permitir que o aparelho funcione com a eletricidade
gerada por pequenos painéis solares.
Palem afirma que os primeiros I-slates, assim como protótipos de
implantes auditivos, já equipados com chips podados, deverão se tornar
realidade em 2013.
O protótipo apresentado pela equipe é fruto de uma colaboração que
envolve a Universidade Tecnológica Nanyang (Cingapura), o Centro Suíço
de Eletrônica e Microtecnologia e a Universidade de Berkeley (EUA).
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Fonte: Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/05/2012
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