تم الكشف عن طريقة رائدة من قبل باحث يمكن أن تزيد بشكل كبير من سرعة الكمبيوتر دون الحاجة إلى أي عتاد إضافي. تُعرف هذه الطريقة بـ “التعدد المتزامن والمتنوع للتوهج المواضعي” (SHMT)، وتم تفصيلها في ورقة بحث ألّفها Hng-Wei Tseng، أستاذ مساعد في الهندسة الكهربائية والحاسوب في جامعة كاليفورنيا، ريفرسايد، والطالب الجامعي في علوم الحاسوب كوان-تشيه هسو.
في دراستهم، استخدم تسينغ وهسو إطار SHMT على منصة نظام مضمن تضم معالج ARM متعدد النوى، وGPU من NVIDIA، ومسرع الأجهزة وحدة معالجة التنسور. كانت النتائج مذهلة، حيث حقق النظام زيادة في السرعة بنسبة 1.96 مرة وانخفاضًا بنسبة 51% في استهلاك الطاقة.
من خلال تمكين مكونات مثل وحدات GPU ومسرعات الأجهزة من العمل بشكل متزامن، يهدف إطار SHMT إلى معالجة تقييد الكفاءة الناتج عندما تعالج هذه المكونات المعلومات على حدة. لهذه الابتكار عواقب تتعدى مجرد أجهزة كمبيوتر أسرع وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة.
لا يقتصر إثراء هذا الابتكار على إمكانية خفض تكاليف عتاد الكمبيوتر فحسب، بل يمكنه أيضًا المساهمة في تقليل الانبعاثات الكربونية من إنتاج الطاقة اللازمة لتشغيل مراكز معالجة البيانات الكبيرة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يخفف من الطلب على المياه المستخدمة في تبريد الخوادم. إذا تمت اعتماد إطار SHMT من قبل أنظمة تشغيل رئيسية مثل ويندوز مايكروسوفت، يمكن لهذا الإطار توفير زيادة في الأداء مجانًا للمستخدمين.
ومع ذلك، لا تزال هناك تحديات تحتاج إلى التغلب عليها. يحذر الباحثون من ضرورة إجراء مزيد من التحقيق لمعالجة المشاكل المتعلقة بتنفيذ النظام، ودعم العتاد، وتحسين الكود، وتحديد التطبيقات التي ستستفيد الأكثر من هذه التقنية.
عندما لا تكون هناك حاجة لهندسة العتاد، ستكون هناك جهود إعادة هندسة في نظام التشغيل ولغات البرمجة مطلوبة لتنفيذ ناجح. نالت ورقة البحث اعترافًا من معهد الهندسة الكهربائية والإلكترونية (IEEE)، حيث تم اختيارها كواحدة من أفضل 12 ورقة لتُعرض في العدد القادم لـ “أفضل الاختيارات من مؤتمرات هندسة الحاسوب”.
في الختام، هذا النهج الرائد لتعزيز سرعة الكمبيوتر يمتلك وعودًا هائلة لمستقبل حوسبة أكثر كفاءة وصديقة للبيئة. باستكمال المزيد من الأبحاث والتنفيذ، يمكن لإطار SHMT أن يُحدث ثورة في طريقتنا في استخدام الكمبيوترات مع تقليل تأثيرها البيئي.
أسئلة شائعة حول التعدد المتزامن والمتنوع للتوهج المواضعي (SHMT)
1. ما هو التعدد المتزامن والمتنوع للتوهج المواضعي (SHMT)؟
SHMT هو طريقة رائدة تهدف إلى زيادة سرعة الكمبيوتر دون الحاجة إلى عتاد إضافي. يمكن أن يُمكّن من مكونات مثل GPUs ومسرعات الأجهزة من العمل بشكل متزامن، لمعالجة تقييدات الكفاءة أثناء معالجة المعلومات.
2. من وضع إطار SHMT؟
تم تفصيل إطار SHMT في ورقة بحث ألفها Hng-Wei Tseng، أستاذ مساعد في هندسة الكمبيوتر في جامعة كاليفورنيا، وكان-تشيه هسو، طالب جامعي في علوم الحاسوب.
3. ما هي نتائج الدراسة باستخدام إطار SHMT؟
استخدمت الدراسة إطار SHMT على منصة نظام مضمن تضم معالج ARM متعدد النوى، GPU من NVIDIA، ومسرع الأجهزة وحدة معالجة التنسور. حقق النظام زيادة في السرعة بنسبة 1.96 مرة وانخفاضًا بنسبة 51% في استهلاك الطاقة.
4. ما هي الفوائد الواعدة لإطار SHMT؟
يمكن لإطار SHMT أن يخفض تكاليف عتاد الكمبيوتر، يقلص الانبعاثات الكربونية من إنتاج الطاقة في مراكز البيانات، ويخفف الطلب على المياه المستخدمة في تبريد الخوادم. كما يمكنه تقديم زيادة في الأداء مجانًا للمستخدمين إذا تم اعتماده من قبل أنظمة التشغيل الرئيسية.
5. ما هي التحديات التي تحتاج بعدًا لمواجهتها؟
يحذر الباحثون من الحاجة إلى مزيد من التحقيق لمعالجة المشاكل المتعلقة بتنفيذ النظام، ودعم العتاد، وتحسين الكود، وتحديد التطبيقات التي ستستفيد الأكثر من تقنية SHMT. وعلى الرغم من عدم حاجة لهندسة العتاد، سيكون هناك جهود إعادة هندسة في نظام التشغيل ولغات البرمجة لتنفيذ ناجح.
6. هل تم التعرف على ورقة البحث؟
نعم، حازت ورقة البحث على الاعتراف من معهد الهندسة الكهربائية والإلكترونية (IEEE) وتم اختيارها كواحدة من أفضل 12 ورقة لتُعرض في العدد القادم لـ “أفضل الاختيارات من مؤتمرات هندسة الحاسوب”.
المصطلحات الرئيسية والتعاريف:
– التعدد المتزامن والمتنوع للتوهج المواضعي (SHMT): طريقة لزيادة سرعة الكمبيوتر من خلال السماح لمكونات مثل GPUs ومسرعات الأجهزة من العمل بشكل متزامن، لمعالجة تقييدات الكفاءة في معالجة المعلومات.
– معالج ARM متعدد النوى: نوع من المعالج يحتوي على عدة أنوية للمعالجة على شريحة متكاملة واحدة، غالباً ما تكون مصممة لتطبيقات كفاءة الطاقة.
– GPU من NVIDIA: وحدة معالجة الرسوميات (GPU) المصنعة من قبل NVIDIA، المصممة لتسريع إنشاء الصور والفيديو.
– وحدة معالجة التنسور: مسرع الأجهزة المتخصصة الذي طورته Google لمحاسبات الشبكات العصبية.
The source of the article is from the blog oinegro.com.br