Что такое компьютер общего назначения
Обновлено: 21.11.2024
(перенаправлено с компьютера общего назначения)
Также найдено в: Thesaurus, Medical, Financial, Acronyms, Encyclopedia.
компьютер
а. Вычислительное устройство, особенно программируемая электронная машина, которая выполняет высокоскоростные математические или логические операции или собирает, хранит, сопоставляет или иным образом обрабатывает информацию.
Словарь английского языка American Heritage®, пятое издание. Авторские права © 2016, издательство Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Опубликовано издательством Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.
компьютер
а. устройство, обычно электронное, которое обрабатывает данные в соответствии с набором инструкций. Цифровой компьютер хранит данные в дискретных единицах и выполняет арифметические и логические операции с очень высокой скоростью. Аналоговый компьютер не имеет памяти и работает медленнее цифрового компьютера, но имеет непрерывный, а не дискретный вход. Гибридный компьютер сочетает в себе некоторые преимущества цифровых и аналоговых компьютеров. См. также цифровой компьютер, аналоговый компьютер, гибридный компьютер
Английский словарь Коллинза – полный и полный, 12-е издание, 2014 г. © HarperCollins Publishers, 1991, 1994, 1998, 2000, 2003, 2006, 2007, 2009, 2011, 2014
компьютер
<р>1. программируемое электронное устройство, предназначенное для выполнения предписанных операций с данными на высокой скорости, в частности. одно размещено или связано с другими устройствами для ввода, хранения, извлечения и отображения данных.Random House, словарь Kernerman Webster's College Dictionary, © K Dictionaries Ltd, 2010. Авторские права Random House, Inc., 2005, 1997, 1991. Все права защищены.
компьютер
Электронное устройство, способное обрабатывать информацию в соответствии с набором инструкций, хранящихся в устройстве. См. Примечание в программе.
Студенческий научный словарь American Heritage®, второе издание. Авторские права © 2014, издательство Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Опубликовано издательством Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.
компьютер
<р>2. Универсальное электронное устройство обработки данных, состоящее как минимум из трех компонентов. Ввод и вывод являются цифровыми или аналоговыми, а обработка включает в себя хранение, управление и арифметические операции.Словарь незнакомых слов, составленный Diagram Group Copyright © Diagram Visual Information Limited, 2008 г.
соединение - (информатика) акт соединения (проводов, компьютеров, теорий и т. д.)
аналоговый компьютер, аналоговый компьютер — компьютер, который представляет информацию в виде переменных величин (например, положения или напряжения)
шина, шина - электрический проводник, осуществляющий общее соединение между несколькими цепями; "шина в этом компьютере может передавать данные в любом направлении между любыми двумя компонентами системы"
электронно-лучевая трубка, ЭЛТ — электровакуумная лампа, в которой горячий катод излучает пучок электронов, которые проходят через высоковольтный анод и фокусируются или отклоняются перед попаданием на фосфоресцентный экран
C.P.U., центральный процессор, центральный процессор, ЦП, мейнфрейм, процессор — (информатика) часть компьютера (микропроцессорная микросхема), которая выполняет большую часть обработки данных; "ЦП и память образуют центральную часть компьютера, к которому подключены периферийные устройства"
микрочип, микрочип, микропроцессорный чип, кремниевый чип, чип - электронное оборудование, состоящее из небольшого кристалла кремниевого полупроводника, изготовленного для выполнения ряда электронных функций в интегральной схеме
компьютерный аксессуар - аксессуар для компьютера; "когда вы добавляете все компьютерные аксессуары, которые вам понадобятся, компьютер становится довольно дорогим"
консоль – научный инструмент, состоящий из дисплеев и устройства ввода, который оператор может использовать для мониторинга и управления системой (особенно компьютерной системой)
дисковый кеш — кеш, в котором копии часто используемых секторов диска хранятся в оперативной памяти (ОЗУ), чтобы их можно было прочитать, не обращаясь к более медленному диску
дискета, дискета, дискета - небольшой пластиковый магнитный диск, заключенный в жесткую оболочку с радиальной прорезью; используется для хранения данных или программ для микрокомпьютера; "дискеты отличаются относительно низкой скоростью, небольшой емкостью и низкой ценой"
лицевая панель — защитное покрытие передней части машины или устройства (в качестве дверного замка или компонента компьютера)
компьютерное оборудование, аппаратное обеспечение — (информатика) механические, магнитные, электронные и электрические компоненты, составляющие компьютерную систему
клавиатура - устройство, состоящее из набора клавиш на фортепиано или органе, или пишущей машинке, или наборной машине, или компьютере, или т.п.
машина – любое механическое или электрическое устройство, которое передает или изменяет энергию для выполнения или помощи в выполнении человеческих задач
компьютерная память, компьютерная память, плата памяти, хранилище, память, хранилище - электронное запоминающее устройство; "память и ЦП образуют центральную часть компьютера, к которому подключены периферийные устройства"
модуль - компьютерная схема, состоящая из сборки электронных компонентов (как аппаратного обеспечения компьютера)
мониторинговое устройство, монитор — дисплей, создаваемый устройством, которое принимает сигналы и отображает их на экране телевизора или мониторе компьютера
обработчик чисел — компьютер, способный выполнять большое количество математических операций в секунду
пари-мутуэль автомат, тотализатор, тотализатор, тотализатор, тотализатор - компьютер, который регистрирует ставки и делит общую сумму ставки между выигравшими
компьютерная периферия, периферия, периферийное устройство - (информатика) электронное оборудование, подключаемое кабелем к центральному процессору компьютера; "дисководы и принтеры являются важными периферийными устройствами"
предиктор - компьютер для управления зенитным огнем, вычисляющий положение самолета в момент прибытия снаряда
блокнот - (информатика) высокоскоростная внутренняя память, используемая для временного хранения предварительной информации
сервер, хост - (информатика) компьютер, который предоставляет клиентским станциям доступ к файлам и принтерам как к общим ресурсам компьютерной сети
слот расширения, слот — (компьютер) гнездо в микрокомпьютере, в которое можно установить вставную печатную плату; "на ПК было три слота для дополнительной памяти"
пропускная способность - выход относительно входа; количество, проходящее через систему от ввода до вывода (особенно компьютерной программы за определенный период времени)
актуарий, статистик — кто-то, кто разбирается в сборе и интерпретации числовых данных (особенно тот, кто использует статистику для расчета страховых взносов)
компьютер
Цитаты
"Ответ на великий вопрос. О жизни, Вселенной и обо всем на свете. Сорок два" [Дуглас Адамс Автостопом по Галактике]
Компьютеры
Компьютерные части аналого-цифровой преобразователь, арифметико-логическое устройство или АЛУ, картридж, корпус, устройство записи компакт-дисков, привод компакт-дисков, центральный процессор или ЦП, микросхема , коаксиальный кабель, консоль, клавиша управления, счетчик, гирлянда, DDR-RAM, цифровой аудиоплеер, цифровая камера, дигитайзер, DIMM, диск, дисковод, дисковый блок, DRAM, DVD-ридер, DVD-рекордер, эмулятор, кодировщик, планшетный сканер , дискета, видеокарта, жесткий диск, интегральная схема, интерфейс, джойстик, клавиатура, лазерный принтер, ЖК-панель, построчный принтер, блок магнитной ленты или MTU, память, микропроцессор, модем, монитор, материнская плата , мышь, MP3-плеер, мультиплексор, оптический считыватель символов, оптический диск, оптический сканер, порт, печатная плата, принтер, процессор, сканер, экран, SDRAM, SIMM, звуковая карта, динамик, трекбол, транзистор, порт USB, визуальный дисплей устройство или VDU, веб-камера
сор, вырезать и вставлять, киберкафе, киберпанк, киберпространство, цикл, ЦАП, данные, банк данных, база данных, управление базой данных, шина данных, сбор данных, архитектура потока данных, обработка данных, защита данных, структура данных, Datel (торговая марка< /i>), отладка, система поддержки принятия решений, таблица решений, по умолчанию, рабочий стол, настольная издательская или DTP, система разработки, устройство, цифра, цифровой компьютер, цифровой источник, цифровое изображение, цифровое отображение, цифровой водяной знак, оцифровка, прямое или хранилище с произвольным доступом, прямой доступ к памяти или DMA, каталог, дизассемблер, процессор распределенного массива, распределенная логика, дизеринг, документ, чтение документов , DOS или дисковая операционная система (торговая марка), точечная матрица, загрузка, уменьшение размера, время простоя, тупой терминал, дамп, dpi или точек на дюйм, драйвер, дамп, дуплекс, EBCDIC или расширенный двоично-десятичный код обмена, эхо, электронная торговля, редактирование, редактор, EEPROM, электронные системы полетной информации, электронная почта или Электронная почта, электронный офис, электронная публикация, эмулятор, шифрование, сообщение об ошибке, процедура выхода, схема исключающего ИЛИ, выход, слот расширения, экспертная система, экстрасеть, отказоустойчивость, поле, пятое поколение, файл, файловый менеджер, имя файла, брандмауэр, FireWire, прошивка, флаг, флоп или операций с плавающей запятой в секунду, блок-схема, бесплатное ПО, интерфейсный процессор, FTP или протокол передачи файлов , функция, функциональная клавиша, нечеткий, ворота, шлюз, gif, гига-, гигабайт, глобальный поиск, графический интерфейс пользователя, графика, хакер, карманный компьютер, рукопожатие, жесткая карта, печатная копия, аппаратное обеспечение, зашитый, справка экраны, шестнадцатеричная запись, язык высокого уровня, хост, горячая клавиша, ведение хозяйства, HTML, гибридный компьютер, гипермедиа, гипертекст, иконка, время простоя, улучшение изображения, инкрементный плоттер, инкрементальный рекордер, заражение, информационные технологии, инициализация, ввод, ввод устройство, ввод/вывод или ввод/вывод, установка, инструкция, интеллектуальная система, основанная на знаниях или IKBS, интеллектуальная ent terminal, интерактивный, интерактивное видео, Интернет, переводчик, прерывание, интранет, ISDN, работа, jpeg, ввод, ключевое слово, кило-, килобайт, локальная сеть, язык, портативный компьютер, устаревший, связанный список, liveware, загрузка, местоположение , локальная сеть, логическая бомба, логическая схема, логическое программирование, вход в систему, вход в систему, выход из системы, цикл, низкоуровневый язык, машинный код, машинное обучение, машиночитаемость, машинный перевод, макрос, магнитный пузырь, почтовая бомбардировка, мейнфрейм , основная память, менеджер, мега-, мегабайт, отображение памяти, меню, управляемое меню, микрокомпьютер, микропроцессор, миди, миникомпьютер, мобильное устройство, модуль, морфинг, MP3, mpeg, мультидоступ, мультипрограммирование, многопоточный, многопользовательский , схема И-НЕ или вентиль, сеть, нейрокомпьютер или нейронный компьютер, узел, вентиль НЕ-ИЛИ, ноутбук, вентиль НЕ, объектная программа, OEM или производитель оригинального оборудования, оффлайн, онлайн, открытый, операционная система, оптимизация, вентиль ИЛИ, вывод, переполнение, пакет, пакет, коммутация пакетов, палитра, карманный компьютер компьютер, параллельная обработка, параметр, проверка на четность, парсер, пароль, патч, коммутационная плата, ПК или персональный компьютер, КПК, pdf, персональный компьютер или ПК, пиксель, платформа , совместимый с разъемом, указатель, полиморфная функция, портативный, отключение питания, включение питания, распечатка, процедура, процесс, программа, генератор программ, программируемая память только для чтения или PROM, программатор, язык программирования, оператор программы, подсказка, протокол, язык запросов, очередь, теория очередей, оперативная память или ОЗУ, компьютер со случайным набором инструкций или RISC, считывание, считывание, память только для чтения или ПЗУ, обработка в реальном времени, перезагрузка, запись, удаленный доступ, повторный запуск, зарезервированное слово, сброс, ограниченная группа пользователей, извлечение, RISC или компьютер с сокращенным набором команд, надежность, рутина , запуск, время выполнения, хранитель экрана, прокрутка, SCSI или интерфейс малых компьютерных систем, поисковая система, смысл, последовательный доступ, последовательный доступ к памяти или SAM, последовательная обработка, сервер, SGML, ша перепрограммировать, программа-оболочка, создание скинов, смарт-карта, программное обеспечение, разработка программного обеспечения, сортировка, исходный документ, исходная программа, распознавание речи, электронная таблица, спрайт, стек, оператор, емкость хранилища, устройство хранения, сохранение, сохранение и пересылка, строка, подпрограмма, суперкомпьютер, ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ, синтаксис, система, системный анализ, системный диск, телеобработка, телепрограммное обеспечение, терабайт, терминал, тетрабайт, обработка текста, пропускная способность, тайм-аут, разделение времени, переключение, обработка сверху вниз, топология, расшифровка, транслятор, транспьютер, tristate, система под ключ, underflow, UNIX (торговая марка), время безотказной работы, USB, определяемый пользователем ключ, группа пользователей, утилита, вакцина, переменная, виртуальный адрес, виртуальная память, виртуальная реальность, виртуальное хранилище, вирус , визуальное программирование, голосовой ввод, распознавание голоса, голосовой ответ, энергозависимая память, WAN, WAP, варез, веб-трансляция, веб-разработка, подстановочный знак, окно, значки Windows, указатели меню или WIMP, мастер, слово, текстовый процессор, рабочая станция, World Wide Web, червь, WYSIWIG, XMLКомпьютерщики Ада, графиня Лавлейс (британка), Говард Эйкен (США), Чарльз Бэббидж (британка), Тим Бернерс- Ли (английский), Сеймур Крей (США), Джон Преспер Эккерт (США), Билл Гейтс (США ), Герман Холлерит (США), Джон У. Мочли (США), Клайв Синклер (британец), Алан Мэтисон Тьюринг ( Великобритания), Джон фон Нейманн (США)
Тезаурус английского языка Коллинза – полное и полное, 2-е издание. 2002 г. © HarperCollins Publishers, 1995 г., 2002 г.
Компьютерные системы сильно различаются по задачам, которые они выполняют, и по тому, как пользователи взаимодействуют с ними, но есть некоторые общие характеристики, которые мы можем приписать всем компьютерным системам.
Особенности компьютерной системы
Компьютерная система построена с использованием комбинации аппаратного и программного обеспечения, которая определяет, что система может делать и как она может это делать. Программное обеспечение состоит из запрограммированных инструкций для взаимодействия с оборудованием и обработки данных.
Компьютерные системы можно описать с точки зрения:
- Получение данных от устройств ввода, например сенсорного экрана или датчика.
- Сохранение данных в памяти, чтобы к ним можно было получить доступ
- Обработка данных, чтобы сделать их более информативными.
- Вывод данных для просмотра пользователем или другим устройством.
Хотите продолжать
учиться?
Разработка и создание прототипа встроенных компьютерных систем
Все компьютерные системы разработаны с использованием этой общей модели: ввод, хранение, обработка и вывод. Однако существуют некоторые фундаментальные различия в том, как можно создавать и использовать компьютерные системы. Компьютерные системы можно разделить на две основные категории: системы общего назначения и встроенные системы.
Системы общего назначения
Система общего назначения – это компьютерная система, которую можно запрограммировать для выполнения большого количества задач. Компьютеры общего назначения спроектированы таким образом, что пользователи или устройства могут взаимодействовать с ними различными способами для удовлетворения самых разных потребностей.
Возможность запуска множества различных программ позволяет системе общего назначения быть весьма универсальной с точки зрения типов задач, которые она может выполнять. Программное обеспечение можно довольно легко добавлять, обновлять и удалять, что изменяет функциональность системы.
Как правило, система общего назначения имеет широкий набор входов и выходов, которые можно к ней подключить. Например, наличие портов USB на ноутбуке позволяет другим устройствам изменять возможности и функции, доступные для ноутбука.
Поскольку системы общего назначения предназначены для выполнения множества различных типов процессов, они часто не полностью оптимизированы для выполнения каждой отдельной задачи. Для некоторых задач оптимизация имеет ключевое значение!
Встроенные системы
Встроенные системы – это компьютерные системы, которые выполняют небольшое количество задач. При разработке встраиваемой системы производители сосредоточатся на специальных функциях, которые система должна выполнять. Они будут оптимизировать систему до тех пор, пока она не будет выполнять каждую из этих задач очень эффективно.
Примером встроенной системы является кардиостимулятор – небольшое устройство, помещаемое внутрь человека, которое отслеживает и контролирует его сердцебиение, чтобы обеспечить его регулярность. Если датчики обнаруживают нарушение сердечного ритма, устройство посылает в сердце электрические импульсы, чтобы отрегулировать сердцебиение.
Встроенные системы обеспечивают очень точный контроль над оборудованием с помощью микропрограммы, которая представляет собой тип программного обеспечения, используемого для этой цели. Язык ассемблера часто используется для разработки прошивки, так как он обеспечивает прямой контроль над определенными аппаратными компонентами.
Современные встраиваемые системы содержат микроконтроллер, который состоит из центрального процессора (ЦП) для обработки данных, а также фиксированного объема ОЗУ и ПЗУ. Ранее встраиваемые системы основывались на микропроцессорах, содержащих только центральный процессор.
Большинство встраиваемых систем работают только с прошивкой, добавленной к устройству производителем. Однако прошивка некоторых устройств может быть обновлена пользователем.
Преимущества встроенных систем
- Высокоэффективен в выполнении задач
- Чрезвычайно надежный
- Простой дизайн
- Дешевое производство
- Компактный размер
- Низкое энергопотребление
Типы встроенных систем
Встроенные системы можно разделить на четыре основные категории в зависимости от их производительности и функциональных требований.Категории не являются взаимоисключающими, и система может представлять их комбинацию.
Автономные встроенные системы
Автономные встроенные системы работают сами по себе и не требуют хост-системы для передачи данных между устройствами или другими компьютерными системами. Примерами автономных встроенных систем являются цифровые часы и игровые приставки.
Встроенные системы реального времени
Встроенная система реального времени предназначена для выполнения задачи в течение определенного периода времени, например для потоковой передачи видео и аудио. Их можно разделить на три типа: системы жесткого, жесткого и мягкого реального времени. Вы узнаете больше об этом на следующей неделе.
Сетевые встроенные системы
Сетевые встроенные системы подключаются к сети устройств, чтобы они могли совместно использовать ресурсы и получать к ним доступ. Примером сетевой встроенной системы является карточный автомат для приема платежей кредитной или дебетовой картой.
Мобильные встроенные системы
Мобильные встраиваемые системы встречаются в портативной электронике. Их легко транспортировать, но они могут иметь ограничения, такие как объем памяти или доступных ресурсов. Примерами мобильных встроенных систем являются фитнес-трекеры и цифровые камеры.
Обсуждение
Каковы недостатки встроенных систем по сравнению с системами общего назначения?
Закон Мура стал залогом замечательного периода роста и стабильности компьютерной индустрии. Удвоение плотности транзисторов с предсказуемой частотой способствовало не только пятидесятилетнему повышению производительности процессоров, но и развитию модели вычислений общего назначения. Однако, по мнению пары исследователей из Массачусетского технологического института и Ахенского университета, все это подходит к концу.
Нил Томпсон, научный сотрудник отдела информатики и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института. Лаб и приглашенный профессор Гарварда, а также Свенья Спанут, аспирант Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена, спорят о том, что мы все время освещали здесь, на The Next Platform; что распад закона Мура, наряду с новыми приложениями, такими как глубокое обучение и добыча криптовалюты, уводит отрасль от микропроцессоров общего назначения к модели, которая отдает предпочтение специализированным микропроцессорам. «Появление компьютерных чипов общего назначения было замечательным. Так же может быть и их падение», — утверждают они.
Как они отмечают, вычисления общего назначения не всегда были нормой. На заре суперкомпьютеров в отрасли высокопроизводительных вычислений доминировали заказные векторные архитектуры таких компаний, как Cray. Версия этого все еще существует сегодня в векторных системах, созданных NEC. Но благодаря скорости, с которой закон Мура улучшил соотношение цены и производительности транзисторов за последние несколько десятилетий, экономические силы в значительной степени благоприятствовали процессорам общего назначения.
В основном это связано с тем, что стоимость разработки и производства индивидуального чипа составляет от 30 до 80 млн долларов США. Таким образом, даже для пользователей, которым требуются высокопроизводительные микропроцессоры, преимущества специализированной архитектуры быстро теряются, поскольку уменьшение размера транзисторов в микросхемах общего назначения сводит на нет любой первоначальный прирост производительности, обеспечиваемый специализированными решениями. В то же время затраты, связанные с уменьшением размеров транзисторов, могут быть амортизированы для миллионов процессоров.
Но экономика вычислений, основанная на законе Мура, сейчас меняется. В последние годы транзисторы с усадкой стали намного дороже, поскольку физические ограничения лежащего в их основе полупроводникового материала начинают проявляться. Авторы отмечают, что за последние 25 лет стоимость создания передовой фабрики росла на 11 процентов в год. В 2017 году Ассоциация полупроводниковой промышленности подсчитала, что строительство нового завода стоит около 7 миллиардов долларов. Это не только увеличивает постоянные затраты производителей микросхем, но и сократило количество производителей полупроводников с 25 в 2002 году до четырех сегодня: Intel, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), Samsung и GlobalFoundries.
Все это коренным образом изменило соотношение цена/качество уменьшения размера транзисторов. Как отмечают авторы, впервые в своей истории постоянные затраты Intel превысили переменные затраты из-за растущих расходов на строительство и эксплуатацию новых заводов. Еще больше смущает тот факт, что такие компании, как Samsung и Qualcomm, теперь считают, что стоимость транзисторов, произведенных на новейших технологических узлах, в настоящее время растет, что еще больше препятствует стремлению к уменьшению геометрии. Такое мышление, вероятно, стало причиной недавнего решения GlobalFoundries отказаться от своих планов в отношении 7-нанометровой технологии.
Это не просто нарушение закона Мура. Другой движущей силой специализированных процессоров является новый набор приложений, которые не подходят для вычислений общего назначения.Во-первых, у вас есть такие платформы, как мобильные устройства и Интернет вещей (IoT), которые настолько требовательны в отношении энергоэффективности и стоимости и развертываются в таких больших объемах, что требуют специализированных микросхем даже при относительно надежном законе Мура в место. Небольшие приложения с еще более строгими требованиями, например, в военном и авиационном оборудовании, также подходят для разработок специального назначения. Но авторы считают, что настоящим переломным моментом для отрасли стало глубокое обучение — категория приложений, которая применима практически ко всем вычислительным средам — мобильным, настольным, встроенным, облачным и суперкомпьютерным.
Глубокое обучение и его предпочтительная аппаратная платформа, графические процессоры, представляют собой наиболее наглядный пример того, как вычисления могут двигаться по пути от процессоров общего назначения к специализированным. Графические процессоры, которые можно рассматривать как полуспециализированную вычислительную архитектуру, стали де-факто платформой для обучения глубоких нейронных сетей благодаря их способности выполнять параллельную обработку данных намного эффективнее, чем у ЦП. Авторы отмечают, что, хотя графические процессоры также используются для ускорения научных и инженерных приложений, именно глубокое обучение станет масштабным приложением, которое сделает возможной дальнейшую специализацию. Конечно, не помешало и то, что графические процессоры уже получили широкое распространение в настольных играх, для которых они изначально были разработаны.
Но для глубокого обучения графические процессоры могут быть только средством входа. Intel, Fujitsu и более дюжины стартапов уже готовят чипы для искусственного интеллекта и глубокого обучения. Собственный тензорный процессор Google (TPU), который был специально создан для обучения и использования нейронных сетей, сейчас находится в третьей итерации. «Создание кастомизированного процессора обошлось Google очень дорого, при этом эксперты оценивают фиксированную стоимость в десятки миллионов долларов», — пишут авторы. "И тем не менее, преимущества также были велики – они утверждают, что их прирост производительности был эквивалентен семи годам действия закона Мура – и что затраты на инфраструктуру, которых удалось избежать, того стоили".
Томпсон и Спанут также отметили, что специализированные процессоры все чаще используются в суперкомпьютерах. Они указали на рейтинг TOP500 за ноябрь 2018 года, который показал, что впервые специализированные процессоры (в основном графические процессоры Nvidia), а не центральные процессоры, были ответственны за большую часть добавленной производительности. Авторы также провели регрессионный анализ списка, чтобы показать, что суперкомпьютеры со специализированными процессорами «увеличивают количество вычислений, которые они могут выполнять на ватт, почти в пять раз быстрее, чем те, которые используют только универсальные процессоры, и что этот результат очень высок». статистически значимо».
Томпсон и Спанут предлагают математическую модель для определения соотношения затрат и выгод специализации, принимая во внимание фиксированную стоимость разработки нестандартных микросхем, объем микросхемы, ускорение, обеспечиваемое нестандартной реализацией, и темпы улучшения процессора. Поскольку последний связан с законом Мура, его замедление означает, что становится легче рационализировать специализированные чипы, даже если ожидаемое ускорение будет относительно скромным.
Томпсон и Спанут также учли дополнительные расходы на перенастройку прикладного программного обеспечения для специализированных процессоров, которые они оценили в 11 долларов США за строку кода. Это несколько усложняет модель, так как приходится учитывать размер кодовой базы, которую не всегда легко отследить. Здесь они также подчеркивают, что после завершения повторной разработки кода она имеет тенденцию препятствовать перемещению базы кода обратно на платформы общего назначения.
Суть в том, что медленная кончина закона Мура разрушает то, что раньше было благотворным циклом инноваций, расширения рынка и повторных инвестиций. По мере того, как более специализированные чипы начинают отнимать часть компьютерной индустрии, этот цикл становится фрагментированным. Поскольку все меньше пользователей переходят на новейшие производственные узлы, финансирование заводов становится все труднее, что замедляет дальнейшее развитие технологий. Это приводит к фрагментации компьютерной индустрии на специализированные домены.
Некоторые из этих областей, такие как глубокое обучение, будут в приоритете из-за их размера и пригодности для специализированного оборудования. Однако такие области, как обработка баз данных, хотя и широко используются, могут стать своего рода заводью, поскольку этот тип транзакционных вычислений не поддается специализированным чипам, говорят авторы.Тем не менее, другие области, такие как моделирование климата, слишком малы, чтобы требовать собственного специализированного оборудования, хотя они могут извлечь из этого пользу.
Авторы ожидают, что облачные вычисления в некоторой степени сгладят эффект этих различий, предлагая разнообразную инфраструктуру для небольших и менее обслуживаемых сообществ. Растущая доступность более специализированных облачных ресурсов, таких как графические процессоры, FPGA и, в случае Google, TPU, предполагает, что имущие и неимущие смогут работать на более равных условиях.
Ничто из этого не означает, что процессоры или даже графические процессоры обречены. Хотя авторы не вникали в этот аспект, вполне возможно, что специализированные, полуспециализированные и универсальные вычислительные движки будут интегрированы в один и тот же чип или пакет процессоров. Некоторые производители чипов уже идут по этому пути.
Например, Nvidia внедрила тензорные ядра, собственную специализированную схему для глубокого обучения, в свои графические процессоры поколения Volta. Таким образом, Nvidia смогла предложить платформу, которая обслуживала как традиционные модели суперкомпьютеров, так и приложения глубокого обучения. Точно так же центральные процессоры интегрируются со специализированными логическими блоками для таких вещей, как шифрование/дешифрование, ускорение графики, обработка сигналов и, конечно же, глубокое обучение. Ожидайте, что эта тенденция продолжится.
Полный текст статьи Томпсона и Спанута, безусловно, стоит прочитать. Вы можете скачать его бесплатно здесь.
Подпишитесь на нашу рассылку
Основные моменты, анализ и истории за неделю прямо от нас в вашу почту, и ничего между ними.
Подпишитесь сейчас
Читайте также: