Na mezinárodní konferenci ACM, která se koná v Cagliari v Itálii, předvedla skupina vědců z celého světa výsledek několik let dlouhého vývoje: Prototyp čipu, který sice nepočítá kdovíjak přesně, ale příslušnou úlohu dokáže zpracovat v 15× kratším čase.

I když to může znít bizarně (dlouholetý trend je přesně opačný a žádané jsou co nejpřesnější výsledky), dává nový přístup smysl. Vědci z Houstonu (Texas), Berkeley (Kalifornie), Švýcarska a Singapuru totiž poukazují na fakt, že pro řadu úloh není absolutní přesnost potřebná, takže velká část typického procesoru zůstává nevyužitá, respektive je přítomna a využívána, i když to není třeba. Pro úplnost můžeme připomenout, že pokud nám při použití klasického procesoru stačí méně přesný výsledek, je nižší přesnost řešena softwarově a samotný procesor přesto v rámci softwarem stanovených mezí počítá přesně.

Krishna Palem, vedoucí projektu

Kolektiv se proto rozhodl přistoupit ke změně na úrovni hardwaru a odstranit z návrhu čipu řadu částí, které právě s přesností výsledku nějakým způsobem souvisejí. Hlavní použitou metodou ve vyčištění designu se stal tzv. „pruning“. Tento termín je v češtině ekvivalentní slovu prořezávání ve smyslu odstranění nadbytečných větví ovocných stromů. V kontextu úpravy procesoru nešlo o nic jiného, než odstranění těch částí čipu, které jsou využívané jen sporadicky. Jiná úprava spočívá ve snižování napájecího napětí - okleštěnému čipu stačí nižší napětí a vědci se rozhodli část vyšší výpočetní efektivity použít pro snížení energetických nároků.

První simulované testy v roce 2011 ukázaly, že „prořezaný“ čip vykazuje hned tři konkrétní přínosy: Dvojnásobný výkon, poloviční spotřebu energie a poloviční plochu jádra. V dalším kroku šel tým ještě dál a dosavadní poznatky implementoval do konkrétního produktu, reálného prototypu.

Jeho testováním dospěli k poznatku, že „prořezaný“ čip dokáže 3,5× snížit energetické nároky, pokud je nastavený na odchylku výsledku do 0,25 % od správné hodnoty. To ve výsledku znamená 7× vyšší efektivitu; v případě povolené odchylky do 8 % pak dokonce patnáctinásobné navýšení.

ukázka praktických výsledků: vlevo přesný výstup, uprostřed odchylka 0,54 % a vpravo odchylka 7,5 %

V praxi lze takový přístup uplatnit při některých grafických operacích. Christian Enz z vědeckého týmu uvedl jako příklad lidské oko, které dokáže ignorovat některé typy chyb, takže při povolené odchylce do 0,54 % nedochází k na první pohled viditelné degradaci obrazu a při chybě 7,5 % je stále obsah obrázku rozpoznatelný.

Tuto technologii lze využít v celé řadě systémů pro rozpoznání obličeje, detekce gest a pohybu. Těch je v současnosti velmi široké spektrum, od bezpečnostních systémů, které realtimově porovnávají obličeje osob s databázemi, přes ovládání herních konzolí až po levné (web)kamery a produkty na nich postavené - zkrátka všude, kde není prioritou absolutní přesnost, ale rychlost vyhodnocení, cena a energetické nároky.