Radikálisan újszerű számítógépes feldolgozási elvvel kísérletezik egy massachusettsi start-up vállalkozás: a 2006-ban alapított, most 30 főt foglalkoztató Lyric Semiconductor a digitális processzorok működésének alapját adó Boole-algebra helyett a bayesi valószínűségszámításra alapozná analóg áramköreit. Azt, hogy a koncepcióban van fantázia, mutatja, hogy nemcsak kockázatitőke-befektetők álltak mögé, hanem az Egyesült Államok stratégiai (zömében katonai célú) kutatásokat menedzselő intézete, a DARPA is, amely 18 millió dollárral támogatja a fejlesztést.
Az egyik cégalapító, Benjamin (Ben) Vigoda több mint tíz éve foglalkozik a valószínűségalapú feldolgozás gyakorlati alkalmazásának kutatásával, ez volt a Massachusettsi Műszaki Egyetemen (MIT) megvédett PhD-dolgozatának témája is. Ő azt mondja, a mai digitális számítógépek számos olyan feladatot oldanak meg, melyek algoritmusok alapján becsléseket adnak válaszul, azt mondják meg, hogy az adott lehetőségek közül melyek a valószínűbbek. Tipikusan ilyen feladat például a spamszűrés, a zaj- és hibaszűrés, a termékajánlás, a pénzügyi modellezés vagy a génszekvenciák elemzése, és szerinte ezek végrehajtásában a mai, bináris logikát használó processzorok nem elég hatékonyak.
A V3.co.uk interjúja Vigodával és a Lyric üzletfejlesztési vezetőjével
Ha tudnánk építeni egy olyan chipet, amely az 1 és 0, az igen és nem helyett közvetlenül lenne képes a valószínűséggel számolni, ezeket a problémákat jóval gyorsabban és kevesebb erőforrással lehetne megoldani – Vigoda és cége pontosan ezen dolgozik. Olyan áramköröket, chiparchitektúrát és programozási nyelvet fejlesztenek, amelyek képesek a 0 és 1 közötti értékekkel is dolgozni, úgy, hogy ezeket a valószínűség fokaiként értelmezik. A Lyric chipjei olyan kapuáramköröket tartalmaznak, amely nem kétállapotúak (vagy bekapcsolt, vagy kikapcsolt), hanem mint a fényerőszabályzós kapcsolók köztes állapotokat is felvehetnek.
„A digitális kapuáramkörökkel szemben, melyek bemeneti és kimeneti adatként is csak 0-val és 1-gyel tudnak dolgozni, a Lyric kapuáramkörei 0 és 1 közötti értékeket is elfogadnak, például 0,7-et vagy 0,234-et. Ezek a köztes értékek valószínűségeknek felelnek meg” – magyarázta Vigoda.
Bár a cég távlati célja egy általános célú valószínűségalapú mikroprocesszor kifejlesztése, ehhez még időre és tőkére van szükség. Az elvet demonstrálandó első lépésként egy jóval egyszerűbb áramkört, egy hibajavító chipet mutattak be a hét elején egy konferencián. A Lyric Error Correction (LEC) lapkát flashmemóriákhoz készítették. Mint mondják: a flashtechnológia természetéből fakad a tárolt bitek magas hibaaránya. Ma minden ezer kiolvasott bitből egy hibás, de a gyártási csíkszélesség csökkenésével a hibaarány a következő generációban jóval magasabb lesz, átlagban minden száz kiolvasott bitből egy hibás lesz. Emiatt egyre komplexebb és drágább hibajavító chipekre van szükség a flashmemóriára épülő termékekben, Vigoda szerint ezek ma már Pentium-szintű teljesítménnyel rendelkező digitális processzorok. A LEC ezeknél 30-szor kisebb, 12-szer kevesebb energiával beéri, miközben sokkal jobb adatátviteli teljesítményt nyújt.
Az új chipet a Lyric most kezdi licencelni, az arra épülő termékek egy éven belül jelenhetnek meg. Az általános célú valószínűségprocesszort, melyet egyelőre GP5 néven emlegetnek, 2013-ban tervezik piacra dobni, ez – állítják – a valószínűségszámítást igénylő feladatokban akár 1000-szer jobb teljesítményt is nyújthat majd, mint a ma elterjedt x86-os CPU-k. Készül a hardverhez a programozási nyelv is, a PSBL (ejtsd mint a possible angol szót, Probability Synthesis to Bayesian Logic), amelynek elsajátítása Vigoda szerint egyáltalán nem bonyolult, de – hogy ez ne akadályozza a radikálisan új elvekre épülő platform terjedését – kezdetben minden ügyfélnek elvégzik majd ők a programozást.
Az LEC iránt élénken érdeklődnek a flashmemória-gyártók, és ha a chip és ezzel a koncepció a gyakorlatban is beválik, van rá esély, hogy elkészül a GP5 is. Azt, hogy ennek a valószínűségét kiszámolták-e már, Ben Vigoda nem árulta el.
