Два в одном: новый микропроцессор одновременно хранит и обрабатывает данные

Группа исследователей из Сингапура и Германии разработала микропроцессор, который не только обрабатывает данные, как и все прочие процессоры, но и способен выступать в качестве их хранилища.

Те, кому посчастливилось работать удаленно и не покидать свой дом, первым делом скажут, что самой лучшей стороной подобного положения является отсутствие необходимости тратить время на дорогу до офиса. Данным внутри компьютера также приходится перемещаться из "дома" (в системной памяти) на "работу" (в центральном процессоре).

Однако сингапурские и немецкие инженеры обнаружили способ, позволяющий данным эффективно работать "на дому" (http://media.ntu.edu.sg/NewsRe...). Команда учёных разработала экспериментальные чипы, способные обрабатывать информацию непосредственно там, где она и хранится, что в перспективе может привести к созданию более быстрых, маленьких и энергоэффективных компьютеров и мобильных устройств.

Новая схема основана на чипах памяти стандарта ReRAM, также известных под названием мемристор, которые совсем недавно стали доступны для приобретения. Такие чипы сохраняют информацию в ячейках памяти, использующих различные значения сопротивления, меняющегося в зависимости от протекавшего через них заряда и, будучи энергонезависимыми, сохраняющими данные и после отключения питания.

Можно сказать, что мемристоры работают примерно по тому же принципу, что и нейроны в человеческом мозге. Созданные учеными Наньянского технологического университета в Сингапуре, Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена и Юлихского исследовательского центра чипы ReRAM способны избавить технику от необходимости разделять вычислительные и запоминающие компоненты системы.

Как говорит один из участников исследований, профессор Райнер Вазер (Rainer Waser): "Эти устройства энергоэффективны, быстры и обладают малыми размерами. Используя их не только для хранения информации, но и для вычислительных процессов, мы открываем новый путь для развития информационных технологий".

Чтобы добиться подобных результатов, команда разработчиков использовала возможность ReRAM запоминать данные в аналоговом формате, отличающемся от привычного бинарного "включено" (1)/"выключено" (0). Прототип схемы использует троичную систему счисления, которая позволяет хранить и обрабатывать данные, оперируя тремя значениями: ноль, единица и двойка. В итоге преобразование данных занимает меньше времени, чем в случае с нулём и единицей.

работа в двоичной системе похожа на долгий разговор с кем-то при помощи слабого передатчика. Это довольно сложно. Сингапурские и немецкие инженеры увеличили пропускную способность передатчика, добавив в виде двойки в разговор "красок".

Сообщается также, что следующим шагом учёных будет разработка систем, позволяющих технологии ReRAM использовать большее количество значений в процессе хранения и обработки данных, что должно помочь приблизить появление на свет коммерческой продукции, основанной на данных чипах.

Статья авторов исследования вышла в журнале Scientific Reports.
http://www.nature.com/articles...