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高能效運算亟需新元件與基礎架構

上網時間: 2015年10月29日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:能源效率  運算  電晶體  CPU  奈米技術 

半導體研究公司(SRC)以及美國國家科學基金會(NSF)最近發佈了一份有關能源效率運算的最新研究報告,其中提出幾項限制運算進步的主要因素,以及探討可望克服這些障礙的新元件與基礎架構。

在SRC與NSF共同贊助的這項研究報告中,特別著重於有關能源消耗以及當今運算技術(從電晶體到系統級)效率不佳等問題。根據研究人員發現,當今電腦晶片中的電路「作業為能源效率造成了根本上的限制,」而且目前電腦中所用的能源大部份都只用於在記憶體與CPU之間移動資料。

即使提高運算性能的速度緩慢,所產生的資料量也正呈指數級成長。預計在2020年時將會達到每年成長44ZB的資料量——1ZB(zettabyte)相當於1兆GB。

其結果是,該報告的結論是,「建立新的運算典範至關重要。」報告中並建議配合Future Computing最近發佈的Grand Challenge計劃——利用奈米技術途徑創造出一種「新的電腦類型,它可以主動解釋與學習資料、用學到的資料解決不熟悉的問題,並以大腦的能源效率來作業。」

預計這樣的突破可能還需要十年或以上的時間才可能實現,而且需要多學科的基礎研究「可整合於3D系統的奈米級元件與材料新類型,」以及新的電腦基礎架構。NSF與 SRC在這些領域均已投入長期的研究支持。

「新的元件以及基於這些元件的新基礎架構,可能讓運算能力遠遠超越當今的技術限制。但這將為社會帶來巨大的好處,」SRC 奈米電子研究計劃執行總監表示。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Energy-efficient computing needs new devices and architectures,by Rich Pell)





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