Компания Lyric Semiconductor при поддержке Пентагона в 2013 г. планирует выпустить первый процессор, который будет оперировать вероятностями, а не единицами и нулями. Предполагается, что такие устройства найдут применение в ряде областей, где современная полупроводниковая логика себя практически исчерпала.

Компания Lyric Semiconductor, основанная в 2006 г. доктором наук из Массачусетского технологического института, в 2013 г. планирует приступить к поставкам тестовых образов вероятностного процессора GP5, сообщает The Register. Основным инвестором проекта выступает Управление перспективных исследовательских программ в области обороны США (Defense Advanced Research Projects Agency - DARPA). Финансовую поддержку оказывают Stata Venture Partners и некоторые другие инвестиционные фонды.

Вероятностный процессор оперирует вероятностями и не работает на базе булевой логики, пишет The Register. Такие чипы могли бы найти применение в некоторых областях, для которых традиционные процессоры, работающие с единицами и нулями, подходят не очень хорошо, рассказывает один из основателей Lyric Дэвид Рейнольдс (David Reynolds). «С целью разработки более подходящего решения, мы решили начать с нуля, базового элемента вычислительных систем - транзистора».

В рамках проводимых исследований ученые стремятся создать процессор, в котором транзисторы-триггеры будут заменены на транзисторы-реостаты: количество протекающих через них электронов будет указывать на то, с какой вероятностью может произойти то или иное событие. Первые транзисторы для вероятностного процессора были разработаны другим основателем Lyric Беном Вигодой (Ben Vigoda). После получения гранта от DARPA в 2006-2007 гг. в размере $18 млн работа в данном направлении продолжилась, а позже ученый получил еще $2 млн от инвестфонда Stata Venture Partners.

Между тем, современные вычислительные системы способны просчитывать вероятность тех или иных событий. Они используются в финансовой сфере, при поиске компьютерных уязвимостей и спама. Разница между ними и процессором GP5 будет заключаться в вычислительных способностях. Так, один вероятностный процессор сможет собирать данные с нескольких тысяч серверов. Вероятностный процессор с несколькими транзисторами сможет обрабатывать такой же объем данных, как интегральная схема с 500 транзисторами-триггерами. Система же с тысячью такими процессорами позволит добиться гигантской экономии электрической энергии, утверждают разработчики. Это особенно актуально в информационный век, когда дальнейшее расширение дата-центров начинает упираться в потребляемую ими мощность и выделение тепла.

Специалисты отмечают, что в случае успеха GP5 будет олицетворять пятый вид процессоров общего назначения в дополнение к центральным процессорам (CPU), цифровым сигнальным процессорам (DSP), графическим процессорам (GPU) и программируемым вентильным матрицам (FPGA). Каждый из видов обладает собственной архитектурой, логикой и языками программирования. Процессор GP5 будет обладать архитектурой и логикой, оптимизированными для работы с вероятностями, а программировать под него можно будет с помощью языка PSBL (Probability Synthesis for Bayesian Logic). Представить первую версию PSBL планируется в конце 2010 г.

На пути коммерциализации проекта Lyric придется решить множество задач. Помимо разработки нового языка программирования, компания должна придумать, в какой памяти будут храниться вероятности, а также на каком техпроцессе стоит изготавливать ее и сам процессор. Предполагается, что дополнительным финансовым подспорьем станут чипы для коррекции ошибок во флэш-памяти, производство которых компания уже готова лицензировать.