據美國物理學家組織網3月17日（北京時間）報道，一個國際科研小組使用“概率修剪技術”，將集成電路中很少使用的部分修剪后，使計算機芯片的性能提高了2倍，而能耗僅為以前的一半。
　　美國萊斯大學與新加坡南洋理工大學合作在新加坡設立的持續(xù)性與應用信息動力學研究所（旨在研發(fā)出更節(jié)約能源和降低成本的創(chuàng)新信息技術）和瑞士電子與微系統(tǒng)技術中心的科學家攜手開發(fā)了這項具有突破性的技術。
　　這種“概率修剪”技術的原理非常簡單：通過允許微處理器出錯來削減其對能源的需求。研究人員發(fā)現，他們可以通過正確地管理錯誤發(fā)生的可能性并通過限制哪些計算產生錯誤，來削減能源需求并提升芯片的性能。
　　持續(xù)性與應用信息動力學研究所負責人、美國萊斯大學計算機教授克里希納?帕萊姆說：“根據摩爾定律，芯片上的晶體管會越來越多。芯片上的高密度晶體管會導致許多背景‘噪聲’。為了補償，工程師會通過增加電路上的電壓來克服噪聲和保證計算的精確，因此，略減少計算精度能在一定程度上改進速度和節(jié)省能耗。”
　　該研究團隊使用“概率修剪”技術將集成電路上很少使用的部分剪切掉，制造出了新的芯片模型。研究人員表示：“最初的測試表明，修剪后電路的運行速度至少是以前電路的2倍，能耗是以前的一半，而其占用的空間僅為傳統(tǒng)電路的一半。”
　　不過，這項技術的缺點是令處理器的計算精確度有所降低。帕萊姆認為，諸如聲音和影像解碼等實時處理所需要的精確度無須太高，但處理器是否省電及運算是否快速更為重要。帕萊姆說：“我們的研究表明，可以通過削減助聽設備、照相機和其他多媒體設備中使用的集成電路中不必要的部分，達到同時提升芯片性能和減少能耗的目的。”
　　電子和微系統(tǒng)技術中心的領導人克里斯蒂安?恩茲表示：“這樣做，集成電路的出錯率為8%，據我們所知，許多輔助觀看和助聽設備能容忍的出錯率為10%。”
　　帕萊姆表示，下一步我們將使用該技術制造出完整而具有特定用途的芯片，并希望今年夏天之前設計出一款用于助聽設備的芯片，“概率修剪能制造出具有特定用途的集成電路，助聽設備配備了這種集成電路后，同一電池的使用時間將延長4倍到5倍”。

　　所謂概率修剪技術其實就是貫徹落實系統(tǒng)設計的容錯思想。好比每個勝任普通工作甚至堪當大用的人都有缺點毛病，允許其存在意味著能在更大程度上人盡其才。在發(fā)生各種軟硬件故障的情況下仍能繼續(xù)正確地完成指定任務，這種容錯技術也是提高計算機系統(tǒng)可靠性的有效方法。科學家們今天把它施用于芯片領域，既是一種獨辟蹊徑的探索，又是一種很有意義的提示??我們沒必要為著根本用不著的計算精度，而在性能、體積和能耗等方面做出犧牲。