Kako bi vam lahko hitrejši računalniki izboljšali življenje

Vaš naslednji računalnik bo morda veliko hitrejši od tistega, ki ga uporabljate zdaj.

Skupina univerz je začetek znatnega napora izboljšati hitrost in učinkovitost računalnikov. Novi ukrep bi lahko bil koristen na področjih, kot so igre na srečo, pospešitev razvoja zdravil in izboljšanje umetne inteligence.

"Prednosti hitrejših računalniških sistemov vključujejo zmožnost izvajanja kompleksnejših izračunov in simulacij, hitrejšo analizo podatkov in hitrejše upodabljanje vizualne vsebine," Dvir Ben Aroya, izvršni direktor tehnološkega podjetja Spike povedal Lifewire v intervjuju po elektronski pošti. "To lahko vodi do napredka na področjih, kot so znanstvene raziskave, medicina, vremenska napoved in računalniško ustvarjene slike."

Hitrejša, boljša vezja

Skupina 10 univerz se združuje, da bi ustvarila 50,5 milijona dolarjev vredno središče Processing with Intelligent Storage and Memory ali PRISM, ki ga vodi UC San Diego. Namen pobude je zgraditi nove sisteme, ki zagotavljajo, da se računanje izvaja v pomnilniku in skoraj pomnilniku ter shranjevanju, kar ima za posledico največjo zmogljivost in učinkovitost.

»Izgradili bomo strojno in programsko opremo, ki bosta razumeli vse podatke, ki jih ustvarjamo danes – hitro in natančno,« računalničar Tajana Šimunič-Rosing, ki bo vodil projekt, je v sporočilu za javnost zapisala.

Prizadevanje PRISM je eden od mnogih načinov, kako raziskovalci poskušajo povečati hitrost računanja. Drugi pristopi vključujejo vzporedno obdelavo, kjer so naloge razdeljene med več procesorjev in specializirana strojna oprema, kot so grafične procesne enote (GPU) in polja vrat, ki jih je mogoče programirati (FPGA), je rekla Aroya.

"Teoretični pristopi vključujejo uporabo kvantnega računalništva, ki uporablja načela kvantne mehanike za izvajati izračune in nevromorfno računalništvo, ki posnema način, kako človeški možgani obdelujejo informacije," je dejal dodano.

Trenutne računalniške tehnike imajo omejitve hitrosti. Aroya je dejal, da te omejitve vključujejo hitrost prenosa podatkov med komponentami, hitrost, pri kateri podatke je mogoče shraniti in pridobiti ter fizične omejitve materialov, uporabljenih za izdelavo računalnik. Omejitev sta lahko tudi poraba energije in toplota, ki jo ustvari visokozmogljivo računalništvo.

Sugandha Sahay, tehnični vodja programa pri Spletne storitve Amazon, je po elektronski pošti navedel primer igralca, ki želi igrati videoigro na svojem računalniku. Igra je shranjena na trdem disku računalnika, kot obsežna knjižnica za shranjevanje stvari. Za igranje igre mora računalnik vzeti igro s trdega diska in jo shraniti v pomnilnik računalnika.

"Ena od omejitev hitrosti računanja v tem scenariju je hitrost, s katero lahko računalnik prebere igro s trdega diska in jo shrani v pomnilnik," je dejal Sahay. "To se imenuje hitrost branja trdega diska. Če je hitrost branja trdega diska počasna, bo trajalo dlje, da se igra zažene."

Druga omejitev je količina pomnilnika, ki ga ima računalnik, je poudaril Sahay. Če računalnik nima dovolj pomnilnika, bo moral nenehno premikati stvari v pomnilnik in iz njega, da naredi prostor za igro, kar lahko upočasni delovanje igre.

"Poleg tega je grafična kartica, ki je kot vizualni umetnik računalnika, še ena omejitev," je dejal Sahay. "Če grafična kartica ni dovolj zmogljiva, bo grafika igre počasna in motena. Končno je omejitev tudi računalniški CPE, ki je kot možgani računalnika. Če je procesor počasen, bo računalnik potreboval dlje časa, da obdela navodila igre, kar lahko povzroči počasnejše delovanje igre."

Igra se je začela

Hitrejši računalniški sistemi bi lahko vodili tudi do veliko boljših video iger. Sahay je dejal, da bi se igra s hitrejšimi hitrostmi branja trdega diska in več pomnilnika zagnala in naložila nivoje veliko hitreje, kar bi igralcu omogočilo, da začne igro igrati prej. In z zmogljivejšimi grafičnimi karticami in hitrejšim procesorjem bi igra delovala bolj gladko in imela manj zamikov, zaradi česar bi bilo igranje bolj prijetno.

»S hitrejšim računalniškim sistemom bi lahko računalnik učinkoviteje uporabljal svoje vire, kar bi zmanjša porabo energije in odvajanje toplote, kar ima za posledico hladnejši in energetsko učinkovitejši računalnik," Sahay rekel.