Yeni Radikal Keşif Mevcut Bilgisayarların Hızını İki Katına Çıkarabilir

Dizüstü bilgisayarınızın herhangi bir donanım yükseltmesi olmadan iki kat daha hızlı çalıştığını hayal edin; sadece daha akıllı yazılım algoritmaları uygulayarak. Bu, günümüz cihazlarının çalışma şeklini değiştirebilecek yeni bir araştırmanın vaadi.

Riverside'daki California Üniversitesi'nden (UCR) araştırmanın arkasındaki ekip, çalışmanın sadece donanım performansını artırmak için değil, aynı zamanda verimliliği artırmak ve enerji kullanımını önemli ölçüde azaltmak için de büyük bir potansiyele sahip olduğunu söylüyor.

Eşzamanlı ve heterojen çoklu iş parçacığı (SHMT) olarak adlandırılan bu yenilikçi süreç, modern telefonların, bilgisayarların ve diğer aygıtların genellikle birden fazla işlemciye ihtiyaç duymasından faydalanıyor.

UCR'den bilgisayar mühendisi Hung-Wei Tseng, "Yeni işlemciler eklemek zorunda değilsiniz çünkü zaten işlemcileriniz var" diyor.

İşlemci terimi hala modern donanım cihazlarının beyinlerini tanımlamak için kullanılsa da, genellikle birlikte çalışan birden fazla işlemcinin bir kombinasyonu vardır: grafik işlem birimi (GPU) adı verilen grafikler için bir tane ve belki de tensör işlem birimi (TPU) adı verilen makine öğrenimi için bir tane, genel bilgi işlem hesaplamalarını işlemek için merkezi işlem biriminden bahsetmeye gerek yok.

Özelleştirilmiş işlemcilere güvenmenin kesinlikle faydaları vardır, çünkü bunlar belirli görevler için tasarlanabilirler. Bir elektronik tablo programını çalıştırmak için gereken kodun yürütülmesi, yapay zekalı bir metin botu için gereken kodun yürütülmesiyle aynı şekilde yapılmaz.

Bunun dezavantajı, veriler farklı birimler arasında karıştırılırken darboğazların ortaya çıkabilmesi ve görevlerin tamamlanma hızını ve verimliliğini etkileyebilmesidir. Araştırmacılar, birden fazla işlemcide daha fazla alt görevi aynı anda paralel olarak çalıştırarak, kaybedilen zaman ve enerjiyi geri kazanmayı umuyor.

Test düzeneği bir ARM Cortex-A57 CPU, bir Nvidia GPU ve bir Google Edge TPU içeriyordu. Eşzamanlı ve heterojen çoklu iş parçacığı kullanıldığında, örnek kodun yürütülmesi 1,95 kat daha hızlı olurken, enerji kullanımı yüzde 51 oranında azaldı.

Araştırmacılar makalelerinde, "Yerleşik programlama modelleri, her kod bölgesi için yalnızca en verimli işlem birimlerini kullanmaya odaklanıyor ve böylece heterojen bilgisayarlardaki işlem gücünü gereğinden az kullanıyor" diye yazıyor.

Bu teknoloji için henüz çok erken: önerilen sistem, akıllı telefonlarımızda ve akıllı saatlerimizde hemen uygulanabilecek bir şey olmaktan ziyade, fikrin potansiyeli olduğuna dair bir test niteliğinde.

Araştırmacılar ayrıca bilgi işlem işlerinin farklı türde işlemciler tarafından gerçekleştirilecek şekilde parçalara ayrılması ve daha sonra herhangi bir yavaşlama olmadan her şeyin bir araya getirilmesi açısından üstesinden gelinmesi gereken önemli zorluklar olduğunu kabul ediyor.

Araştırmacılar, "Geleneksel homojen eşzamanlı çoklu iş parçacıklı donanımın kalite güvencesiyle başa çıkması gerekmiyor" diye yazıyor.

"Buna karşılık SHMT, temel mimarilerdeki potansiyel hassasiyet uyuşmazlığı nedeniyle kaliteyi sağlamak zorundadır."

Bu yazı SCIENCEALERT’ de yayınlanmıştır.