Штучний Інтелект
Алгоритм неймовірно швидко прогнозує енергоспоживання процесора
Комп’ютерні інженери з Університету Дьюка розробили новий метод штучного інтелекту (ШІ), який може точно передбачити енергоспоживання будь-якого типу комп’ютерного процесора. Найбільш вражаючою особливістю цього нового методу є його здатність виконувати це понад трильйон разів на секунду, використовуючи при цьому дуже мало обчислювальної потужності.
Техніка APOLLO
Нова техніка називається APOLLO, і її перевірено на реальних високопродуктивних мікропроцесорах. Його можна застосовувати багатьма різними способами, зокрема для підвищення ефективності та інформування про розвиток мікропроцесорів.
Команда дослідження докладний опис цього нового методу було опубліковано на MICRO-54: 54-му щорічному міжнародному симпозіумі IEEE/ACM з мікроархітектури.
Чжияо Се є першим автором статті та доктором філософії в лабораторії Ірана Чена, який є професором електротехніки та комп’ютерної інженерії в Duke.
«Це інтенсивно досліджувана проблема, для вирішення якої традиційно покладалися на додаткові схеми», — сказав Се. «Але наш підхід працює безпосередньо на мікропроцесорі у фоновому режимі, що відкриває багато нових можливостей. Я думаю, що тому люди в захваті від цього».
Сучасні комп'ютерні процесори
Сучасні комп’ютерні процесори покладаються на цикли обчислень, які виконуються 3 трильйони разів на секунду. Щоб підтримувати продуктивність і ефективність чіпа, потрібно відстежувати енергоспоживання цих швидких переходів. Коли процесор споживає занадто багато енергії, це може призвести до перегріву та пошкодження. Коли потужність змінюється швидко, це може спричинити внутрішні електромагнітні ускладнення, які призводять до повільнішої роботи процесора.
Програмне забезпечення може передбачити та зупинити ці крайнощі, а комп’ютерні інженери можуть використовувати його для захисту обладнання та підвищення продуктивності. Однак цей процес потребує додаткового обладнання та обчислювальної потужності.
«APOLLO наближається до ідеального алгоритму оцінки потужності, який є точним і швидким і може бути легко вбудований у процесорне ядро за низької вартості електроенергії», — сказав Се. «І оскільки його можна використовувати в будь-якому типі процесора, він може стати звичайним компонентом у майбутньому дизайні мікросхем».
Малювання на ШІ
Завдяки своїй потужності APOLLO використовує штучний інтелект. Алгоритм покладається на штучний інтелект для ідентифікації та вибору 100 із мільйонів сигналів процесора, які корелюють із споживанням енергії. Потім ці 100 сигналів використовуються для побудови моделі енергоспоживання, а алгоритм відстежує їх, щоб передбачити продуктивність чіпа в реальному часі.
Цей процес є автономним і керується даними, тобто його можна реалізувати майже на будь-якій архітектурі комп’ютерного процесора.
«Після того, як штучний інтелект вибере свої 100 сигналів, ви можете подивитися на алгоритм і побачити, які вони», — сказав Се. «Багато варіантів мають інтуїтивно зрозумілий сенс, але навіть якщо це не так, вони можуть надати дизайнерам зворотний зв’язок, повідомляючи їм, які процеси найбільше пов’язані зі споживанням енергії та продуктивністю».
Дослідники кажуть, що алгоритм все ще потребує подальшого тестування та комплексної оцінки на різних платформах. Це необхідно, перш ніж його зможуть прийняти комерційні виробники комп’ютерів.
