В течение долгих десятилетий рост производительности процессоров, понукаемый законом Мура, достигался за счет улучшения технологического процесса. Однако конец этой гонки уже не за горами: мы вплотную подошли к пределу, диктуемому законами физики. Каким образом мы будем «взбадривать» процессоры дальше? Стратеги Intel два года назад пришли к заключению, что одним из решений данной проблемы может быть переход от двоичной к троичной системе счисления. Ряд шагов в этом направлении уже сделан, и теперь можно с определенностью заявить: уже следующее поколение процессоров Intel Core, а за ними и Intel Xeon, будет троичным.
Используемая сейчас в ЭВМ двоичная система счисления и двоичная логика привычна и кажется оптимальной, на самом деле это — лишь один из вариантов, не лишенный недостатков. Система счисления 0/1 проста, однако двоичный разряд малоемок, а логика «да/нет» в некоторых случаях слишком груба и негибка. Со времен Аристотеля ученые выделяли троичную логику, где кроме «да» и «нет» присутствует третье неопределенное значение, как наиболее естественную для процесса познания. С точки зрения арифметики троичный счет также имеет выигрыш над двоичным.
Троичная ЭВМ «Сетунь»
Руководствуясь именно такими соображениями, в 60-х годах прошлого века группа ученых из московского университета под руководством Николая Петровича Брусенцова разработала и изготовила троичную ЭВМ «Сетунь», которая затем выпускалась серийно. Позднее этим же коллективом была создана усовершенствованная модель «Сетунь-70». После этого о троичных ЭВМ забыли более чем на 40 лет, до тех пор, покуда им не дали второе рождение инженеры Intel.
Один разряд троичной записи — трит — может содержать значение "+", "-", «0». Троичная система наиболее оптимальна с точки зрения разрядности числа, так как тройка — самое близкое целое к числу Эйлера — е. 6 тритов объединены в трайт — нетрудно посчитать, что информационная емкость трайта почти в три раза больше, чем байта. Скорость сложения троичных чисел в полтора раза больше двоичных, если прибавить сюда экономию на передаче данных, их чтении/записи и т.д., то получим двукратный прирост производительности компьютера без каких-либо технологических ухищрений.
«Овчинка стоит выделки» — решили в Intel и в 2015 году запустили программу Dallas. К настоящему времени подготовлено уже многое:
- двухшаговый цикл «тик-так» выпуска процессоров заменен на трехшаговый, «троичный»;
- внесены изменения в архитектуру процессоров, детальная информация по этому поводу должна появиться на весеннем IDF;
- подготовлены спецификации аппаратных компонентов для передачи третьим фирмам-производителям комплектующих для ПК;
- оптимизированы основные программные инструменты и библиотеки Intel, прежде всего, компиляторы.
Отметим, что троичный набор является нативно совместимым с двоичным, так как последний является подмножеством первого. Однако для достижения максимальной производительности потребуется оптимизация всего ПО, что будет постепенно осуществляться.
Принципиальная схема троичного процессора почти не отличается от двоичного
Первые модели троичных процессоров Intel Core (они будут иметь индекс t вместо i, например, Core t3) появятся уже в следующем году, тогда же будет готов и чипсет для них. Новость кажется сенсационной, однако это необходимый и своевременный шаг, на который надо просто решиться. Не сомневаемся, что у троичных процессоров большое будущее.
Автор: Intel
