Файл: Классификация, структура и основные характеристики современных микропроцессоров ПК (История создания микропроцессоров).pdf

Это позволяет существенно быстрее работать на процессорах GPU, но тем не менее этого не достаточно для современных вычислений нейросетии. Хоть современные видеокарты позволяют выполнять до нескольких десятков триллионов операций в секунду, все же не хватает для быстрой работы нейросети.

Конечно есть специализированные нейронные процессоры, например от Google –TPU (Tensor Processing Unit – тензорный процессор) . Первый такой чип вышел в 2015г. Вычислительная мощь такого процессора сейчас достигает до 420 ТФлопс. Этого достигли благодаря десяткам тысяч крохотных ядер, которые могут только складывать и умножать веса. Благодаря объединению в кластеры по 1024 шт производительность достигает без просадок при вычислениях. Но пока размеры таких процессоров огромны, но в перспективе уменьшение размеров и увеличение производительности, как это и было с современными компьютерами.

Но нейросети сейчас широко распространены в мобильных гаджетах – смарфонах, планшетах, некоторых датчиков видеонаблюдения и фотокамер. Все это достигнуто благодаря внедрению нейропроцессора в ARM архитектуру под отдельный блок наряду с графическим. Первый такой чип сделала компания Apple и это был A11 Bionic, а затем и HiSilicon Kirin 970. Оба процессора были мобильными и использовались в смартфонах и планшетах. Благодаря им смогли осуществить такие задачи как распознание лиц, картинок, голосовые команды и голосовой ассистент. Так же нейросеть участвует во многих процессах, где необходимо машинное обучение.

Рис. 13. Архитектура ARM-процессора Apple A12 Bionic с чипом нейросети Neural Engine

1. Ближайшее будущее микропроцессоров

Не так давно в сентябре 2020 года компания Apple объявила о создании новой линейки компьютеров Mac с совершенно революционным достижением – на новых и вполне мощных ARM-процессорах M1 (рис. 14), которые смогли превысить в производительности показатели линейки Core от Intel.

Рис. 14. Чип M1 от Apple

Важными характеристиками являются 8 ядерный ЦПУ и 8 ядерный ГПУ, 16 ядерная нейросеть с машинным обучением, все это изготовлено по 5 нм техпроцессу с 16 млрд транзисторов. Так же осуществленено на аппаратном уровне шифрование для защиты данных пользователей.

О чем говорит эта новость? О том, что настает новая эра дестопных компьютеров компактных размеров и с меньшим энергопотреблением, при этом не в минус производительности. Ноутбуки стали автономнее, ведь заряда теперь хватит на большее время, а толщина стала меньше. Это так же дает возможность единой экосистемы ОС – теперь смартфон, планше и настольный ПК могут работать на одной версии и иметь единую библиотеку софта, что является и облегчением для разработчиков. Учитывая вышеупомянутые нейросети, встроенные в данных процессорах, это дает огромные возможности для вычислений, в которых требуется Искусственный Интеллект (ИИ).

На данный момент это пока первая удачная попытка (до этого это пыталась сделать Microsoft на планшете Surface, но столкнулась с рядом проблем – от недостаточной производительности до скудного софта под новую ОС), но дальнейшее направление уже задано и намечен путь развития технологий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Темпы развития компьютерных технологий возрастают и имеют экспоненциальный рост, и происходит в большей степени благодаря быстрому развитию микропроцессоров. Конкурентная борьба, спрос на высокие расчеты в научной области, развитие медиа контента подогревает интерес компаний-производителей искать все более совершенные и новые технологии, повышающие производительность и качество чипов. Изобретаются новые типы, а так же принципиально новые разновидности процессоров.

Мы близки к созданию того самого искусственного интеллекта, о котором написано множество книг и снято огромное количество фильмов. Нейробиологов привлекает ИИ тем, что он может дать ответ на устройство нас самих, понять наши механизмы разума, сознания и подсознания.

И, благодаря такому обширному развитию и разнообразию микрочипов, мы смогли внедрить их во все сферы нашей жизни, где уже не представляем себя без этих технологий: банки и финансовые организации, системы управления, охранные системы, автоматизация производства, научные лаборатории, обсерватории, космические станции, образовательные и медицинские учреждения, и многое, многое другое, где отказ от технологий может привести к глобальному краху и катастрофе.