โปรเซสเซอร์หลอมได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการแก้ไขปัญหาการหาค่าเหมาะที่สุดแบบผสมผสาน โดยงานคือการหาทางออกที่ดีที่สุดจากชุดความเป็นไปได้ที่มีจำกัด
ด้วย CMOS IC ส่วนประกอบของโปรเซสเซอร์หลอมจำเป็นต้อง "เชื่อมต่อกัน" อย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม ความซับซ้อนของการเชื่อมต่อนี้ส่งผลโดยตรงต่อความสามารถในการปรับขนาดของโปรเซสเซอร์
นำโดยศาสตราจารย์ทาคายูกิ คาวาฮาระ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์แห่งโตเกียว ได้พัฒนาและทดสอบโปรเซสเซอร์หลอมคู่อย่างเต็มที่ที่ปรับขนาดได้ ซึ่งรวมการหมุน 4096 ครั้งบนบอร์ดเดี่ยวพร้อมชิป CMOS 36 ตัว
ตามที่ศาสตราจารย์คาวาฮาระกล่าวว่า “เราต้องการบรรลุการประมวลผลข้อมูลขั้นสูงที่ Edge โดยตรง แทนที่จะดำเนินการบนคลาวด์ หรือดำเนินการประมวลผลล่วงหน้าที่ Edge สำหรับคลาวด์ ด้วยการใช้สถาปัตยกรรมการประมวลผลอันเป็นเอกลักษณ์ที่ประกาศโดยมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์แห่งโตเกียวในปี 2020 เราได้ตระหนักถึง LSI ที่จับคู่กันอย่างสมบูรณ์บนชิปตัวเดียวโดยใช้ 28 นาโนเมตร CMOS เทคโนโลยี- นอกจากนี้ เรายังคิดค้นวิธีการที่ปรับขนาดได้ด้วยชิปที่ทำงานแบบขนาน และแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการใช้ FPGA ในปี 2022”
โปรเซสเซอร์นี้รวมเอาเทคโนโลยีที่แตกต่างกันสองอย่างที่พัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์แห่งโตเกียว ซึ่งรวมถึง “วิธีการหมุนเกลียว” ที่ช่วยให้สามารถค้นหาโซลูชันแบบขนานได้ 8 รายการ ควบคู่ไปกับเทคนิคที่ลดความต้องการชิปลงประมาณครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับวิธีการทั่วไป ความต้องการพลังงานยังพอประมาณ โดยทำงานที่ 10MHz โดยสิ้นเปลืองพลังงาน 2.9W (1.3W สำหรับชิ้นส่วนหลัก) สิ่งนี้ได้รับการยืนยันในทางปฏิบัติโดยใช้ปัญหาการครอบคลุมจุดยอดกับจุดยอด 4096 จุด
ในแง่ของอัตราส่วนประสิทธิภาพพลังงาน โปรเซสเซอร์มีประสิทธิภาพเหนือกว่าการจำลองระบบ Ising ที่เชื่อมต่ออย่างสมบูรณ์บนพีซี (i7, 3.6GHz) โดยใช้การจำลองการอบอ่อนถึง 2,306 เท่า นอกจากนี้ยังเหนือกว่า CPU หลักและชิปเลขคณิตถึง 2,186 เท่า
การตรวจสอบเครื่องจักรที่ประสบความสำเร็จของโปรเซสเซอร์นี้แสดงให้เห็นความเป็นไปได้ในการเพิ่มความจุ
4096 หมุน
“ในอนาคต เราจะพัฒนาเทคโนโลยีนี้สำหรับความพยายามวิจัยร่วมกันโดยมีเป้าหมายไปที่ระบบ LSI ที่มีพลังการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ควอนตัมระดับ 2050 สำหรับการแก้ปัญหาการปรับให้เหมาะสมแบบผสมผสาน” Kawahara กล่าว “เป้าหมายคือการบรรลุเป้าหมายนี้โดยไม่จำเป็นต้อง สำหรับการปรับอากาศ อุปกรณ์ขนาดใหญ่ หรือโครงสร้างพื้นฐานคลาวด์โดยใช้กระแสไฟ สารกึ่งตัวนำ กระบวนการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเราต้องการบรรลุ 2 ล้าน (ล้าน) สปินภายในปี 2030 และสำรวจการสร้างอุตสาหกรรมดิจิทัลใหม่โดยใช้สิ่งนี้”
ดูสิ่งนี้ด้วย: ใช้โดรนและ AI เพื่อสร้างบรัสเซลส์ให้ทำกำไรได้มากขึ้น