Merhaba sevgili okurlar,
BilişimDergi bu ay da birbirinden farklı ve güzel yazılarla karşınızda. Bu ay, sizlerle elektronik dünyasını yeni baştan yazabilecek bir yeniliği paylaşmak istedim. Umarım sizlerin de hoşuna gider, keyifli okumalar.
Neredeyse her teknik bölümün – teknik olmayan birçok bölümde de var sanırım - vazgeçilmez dersi olan “olasılık teorisi” ya da “istatistik” derslerini herkes gibi bizler de aldık. Birçok okulda “biraz uğraşıp formülde yerine koy” mantığı ile işlenen bu dersin aslında nelere kadir olduğunu ispatlayan bir açıklama yapıldı.
Göründüklerinden daha karmaşık, bir nevi teknolojik sanat ürünleri olan çiplere yepyeni bir yaklaşım!
MIT tabanlı bir şirket olan “Lyric Semiconductor”, ilk “olasılık tabanlı işlemci”lerini duyurdu (Asıl adı probability-based chip, Türkçemize bu şekilde çevirdim.).
LEC adını verdikleri olasılık çipi, 1’ler ve 0’lar kullanmadan, olasılıklar yerine geçen elektrik sinyallerini kullanarak işlem yapan, dolayısıyla günümüz çiplerine kıyasla çok daha hızlı, verimli ve basit çalışan elektronik bir sistem.
Amazon ya da Google gibi sitelerin bu teknolojiyle oldukça ilgili olacakları düşünülüyor.
Ama neden?
Günümüzdeki e-ticaret siteleri, kullanıcıların yaptıkları alışverişlere ya da e-anketlere göre kullanıcının ne almak isteyebileceğini sayfada gösteren “tahmin motorlarına” çok sayıda işlem ve algoritma gücü harcıyor. Sonuç olarak, oldukça bilgisayar yorucu bir işlem değil mi?
Tam tersine Lyric çipi ise, örnekle açıklayalım, bilgisayara kullanıcının %60 olasılıkla bir macera kitabı ve %30 olasılıkla bilim kurgu kitabı istediğini söylüyor ve bu ilgi alanlarına en yakın, optimum olasılığı çekip hesaplıyor (Size de olasılık problemlerini hatırlatmadı mı?).
Benzer olarak, bu teknoloji, en iyi arama sonuçlarını belirlemek ya da maillerin spam olup olmadığını kontrol etmek için de kullanılabilir. Hatta önceki satın alımlara bakarak kredi kartı dolandırıcılığı yapılıp yapılmadığını dahi tespit edebiliyor.
Can alıcı nokta ise, tüm bu işlemlerin çipe entegre edilmiş yüzlerce transistör yerine bir avuç transistörle yapılabiliyor olması. Bu da şirketlerin işlemsel cihazlara daha az para, enerji ve alan harcaması demek!
Genel olarak nasıl çalışır?
Lyric çipinin içerisindeki elektrik sinyalleri 1’ler ve 0’lar yerine olasılıkları kullanıyor. Klasik çiplerdeki transistörler, komponentleri, tüm dijital lojik fonksiyonlarını uygulamaya hazır olan NAND kapıları şeklinde gruplarken; olasılık-tabanlı işlemci bunları Bayes NAND kapıları şeklinde grupluyor (Bayes teoremi hakkında kısaca bilgi vermek gerekirse, teorem bir olayın meydana gelme olasılığı için, olasılık dağılımı içinde o olaya ait koşullu olasılık ve önsel olasılık arasındaki ilişkiyi gösterir. Elimizde A olayı var diyelim. P(A\B)=koşullu olasılık P(A)=önsel olasılık oluyor.).
Bu proje de DARPA (Amerikan İleri Savunma Teknolojileri Araştırma Birimi) tarafından destekleniyor.
3 yıl içerisinde ise, Lyric, GP5 ismini verdikleri genel kullanım amaçlı olasılık-tabanlı işlemcisini üretmeyi planlıyor. Lyric’in ilk çipinin, akıllı telefonlar ya da tabletler gibi taşınabilir cihazların kalbindeki yarı iletken flash belleklerin verimini ve hızını büyük oranda artırması amaçlanıyor.
Mobil araçlar için hata kontrol çipleri
Lyric, bu çipleri “Core” ve “Mobile” olmak üzere iki ana başlıkta sunuyor. Biraz “Mobile” çipleri inceleyelim.
Flash bellek çipleri, verileri, yongalarında sahip oldukları enerji ile tutuyorlar. Fakat bu veri kümeleri sabit değiller ve bu nedenle enerjideki en ufak değişimler veri kümelerinin bütünlüklerini etkiliyor. Mesela 0 ile 1 arasındaki fark sadece 100 elektron ve bu nedenle okunurken oluşan her 1000 bitteki bir hata, sonrasında hata sayılarını her 100 bitte 1 bite kadar yükseltmekte.
Hata konrol çipleri, bu hataları düzeltmek için, her zaman verisini çipe yazan bir tek kod kullanır. Bu sağlama işlemi, tutulan verilerin değişmesine ve 1’lerden 0’lara ya da tam tersi işlem görmüş bitlerle işlem yapmaya olanak tanır. Bu da dijital mantık sistemleriyle zor olan istatistiksel uygulama işlemini sağlar.
Firma bir süredir dünyanın en büyük flash bellek üreticileriyle olasılık tabanlı çiplerin hata kontrol özelliklerini test ediyor.
Lyric’in yaklaşımı, geçmişte diğer çip şirketleri tarafından yapılan büyük patlamalar gibi yankı uyandıracağa benziyor. Şöyle ki; Nvidia mesela, grafik çiplerini üretip nükleer silah simülasyonlarının ya da video oyunlarının vs. çalışmasını daha da hızlandırınca büyük bir atılım yapmıştı. Ne diyelim, darısı bizim üreticilerimizin başına.
Görüşmek üzere!
Kaynaklar
