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Paradox: Rechenfehler machen CPUs effizienter

Forscher der Rice-Universität in Texas haben ein neues, effizienteres CPU-Design entwickelt. Das neue Design basiert auf der Tatsache, dass ein Prozessor schneller arbeiten kann, wenn er sich verrechnen darf.

Die Forscher analysierten, welche Teile der CPUs nur sehr selten benutzt werden und haben diese dann einfach weggelassen. Die erhöhte Anzahl von Rechenfehlern, die dadurch entsteht, wird bei den meisten Anwendungen durch die menschliche Wahrnehmung kaum als störend empfunden.

Die Forscher geben an, dass die Effizienz der CPUs bereits bei einer Fehlerquote von 0,25 Prozent um das 3,5-fache steige. Bei 8 Prozent Fehlerquote ist die Effizienz bereits 15 Mal höher, allerdings sind die Fehler dann auch schon deutlich zu erkennen.


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WebReporter: Meister89
Rubrik:   High Tech
Schlagworte: Fehler, CPU, Steigerung, Effizienz, Rechenfehler
Quelle: www.golem.de

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21 User-Kommentare Alle Kommentare öffnen

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21.05.2012 13:17 Uhr von Kepas_Beleglorn
 
+91 | -4
 
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Also im Bankensektor stelle ich mir das dann recht spannend vor. (hier phantasie einschalten) ;-)
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21.05.2012 13:29 Uhr von Iceman_der_Erste
 
+20 | -1
 
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Ist doch klar bei vielen Anwendungen ist das schätzen doch genau genug.
zb. Waschmittelzugabe beim waschen oder Verkehrsführung im Strassenverkehr usw.

Wir Menschen berechnen doch auch nicht alles bis zur tausenstel Stelle hinter dem Komma.
Schätzen ist meist der schnellere weg.

@ Kepas_Beleglorn
Für das Bankenwesen ist das wohl eher nicht...
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21.05.2012 13:33 Uhr von AlphaTierchen1510
 
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wie: bekommt man die Rechenfehler denn mit?
Einfach grafikfehler etc.
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21.05.2012 13:38 Uhr von KingPiKe
 
+6 | -0
 
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@Iceman_der_Erste: Das kommt bei der News jetzt nicht so rüber, aber bei den genannten Rechenfehlern handelt es sich nicht um Fehler die passieren, wenn di in den Taschenrechner von Windows 1+1 eingibts. Die CPU macht ja prinzipiell ncihts anderes als rechnen. Egal was du machst. Ein Fenster öffnen, die MAus bewegen, Diablo 3 zocken. Und wenn die CPU sich dabei verrechnet, gibt es kleine Fehler (Grafikfehler z.b. in der Quelle ist ein Beispielbild), die so aber kaum auffallen würden, weil sie eben schnell wieder weg sind.

[ nachträglich editiert von KingPiKe ]
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21.05.2012 14:00 Uhr von Schwertträger
 
+5 | -0
 
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@KepasBeleglorn: Ich glaube, dass ist ein Denkfehler.
Denn nicht die Rechnung im Software-Programm macht die Fehler, sondern die Einzelrechenaktivitäten FÜR die Software dahinter.
Wenn ich also die Effizienz der Software um das Dreieinhalbfache steigere, kann ich es mir leisten, im Programm eine Geld betreffende Rechenoperation zweimal durchführen und auf Konsistenz prüfen zu lassen, und wäre in Summe immer noch schneller als jetzt.
Noch dazu gehe ich bei einer Fehlerquote in der CPU von, sagen wir, 1% noch nicht davon aus, dass die Fehler vollständig bis in tatsächliche Rechenoperationen in einem Programm durchschlagen.

Das ist ungefähr so, als wenn Du ein Foto mit der Schere von Hand ausschneidest. Wenn Deine Hand sich während des Schneidvorgangs um ein Prozent neigt, bekommt der Fotorand eine winzig-winzige Delle oder Neigung, die aber im Endergebnis nicht sichtbar ist (das wäre erst bei vier/fünf Prozent der Fall). Auf jeden Fall könntest Du aber schneller schneiden, als wenn Du 100% erreichen müsstest, weil Du sonst geköpft würdest. (Mal abgesehen davon, dass ein Mensch niemals bewusst 100% erreichen kann).
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21.05.2012 14:00 Uhr von Iceman_der_Erste
 
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@ KingPiKe: Es geht in dem Artikel nicht um die CPU ansich.

Zitat aus den abgegebenen Komentaren:
Das ist ein Fehler im Golem-Artikel.
Autor CodeMagnus 21.05.12 - 13:05

> Wenn sich die CPU verrechnet und das Fehlerhafte Ergebenis für eine weitere
> Rechnung genutzt wird (was recht normal ist), führt dies ebenfalls zu einem
> falschen Ergebnis.
Prinzipiell stimmt das, aber dafür sind solche Chips/Schaltungen nicht gedacht. Das Wort "CPU" kommt im Originalartikel nicht vor, Golem poltert es jedoch direkt in die Überschrift.

Es geht nicht um CPUs, sondern um Verarbeitung von großen Datenmengen mit (meistens) fest vorgegebenem Algorithmus, eher sogar noch: mit vorgegebener Berechnungsfunktion. Dass später auch eine CPU eine Art "unscharfen Coprozessor-Kern" im CPU-Die in sich vereint ist natürlich nicht ausgeschlossen, aber davon sprach noch niemand konkret (soweit ich´s verstanden habe).

Pruning ist überall DORT interessant, wo es eben nicht sooo genau drauf ankommt, ob es um 100 oder um 108 geht. Aktienkurse sind da natürlich ein schlechtes Anwendungsbeispiel. ;-)

> [...] der Codec für Video und Audio sollte ebenfalls so genau wie möglich
> rechnen.
Warum? Die Abweichungen bei Farben, Pixelpositionen und teilweise ganzen Bildfragmenten liegen bei MPEG & Co. deutlich über 8%, müssen sie auch, denn auf diesen Fehlern basiert zum Großteil die Effizienz der verlustbehafteten Kompression.

> Es ist schon ein Unterschied ob ein Fragment im Bild nun zu sehen
> ist oder nicht oder ob an einem Timecode X nun 1000Hz oder 2000Hz gespielt
> werden.
Kurze Antwort: Nein.
Längere Antwort: Wenn Du bei Crisis 4 statt 20fps eher 60fps bekommst, weil der Renderalgorithmus für die Shader um Faktor 3 schneller arbeitet (siehe Artikel-Größen), ist das ein besseres Spielerlebnis, selbst wenn 8% der 60 Bilder/Teilbilder, also weniger als 5 durchschnittlich falsch sind.

> Es bringt auch nichts, wenn die CPU vieleicht sparsamer wird, dafür dann am
> Ende alles doppelt berechnen muss, um die produzierten Fehler per Software
> wieder heraus rechnen zu können.
Siehe oben: Sprungbefehle einer CPU werden niemals "unscharf" berechnet werden. Exceltabellen auch nicht (es sei denn, die Funktionen SOLLEN unscharfe Ergebnisse liefern, Stichwort: Fuzzy-Logik). Wie schon gesagt: "CPU" ist hier der falsche Begriff.

[ nachträglich editiert von Iceman_der_Erste ]
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21.05.2012 14:11 Uhr von Iceman_der_Erste
 
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Interesantes Video zum Thema: http://www.golem.de/...
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21.05.2012 14:17 Uhr von ZiemlichBelanglos
 
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@Kepas_Beleglorn

Ich glaub langsam, dass diese Idee, bzw. diese Rechner im Bankensektor überhaupt erst erfunden wurden :)
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21.05.2012 14:33 Uhr von Near
 
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Erinnert mich an die Ariane 5-Rakete damals Die wurde ja samt Satellit quasi vom Pufferüberlauf abgeschossen.
Obwohl da die Techniker gepfuscht hatten und nicht der Prozessor. :>

[ nachträglich editiert von Near ]
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21.05.2012 15:03 Uhr von Wieselshow
 
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Absolute Blödnews. Nennt sich Pruning und gibts seit Jahren! Habe schon während des Studiums ähnliche Systeme aufgebaut.

[ nachträglich editiert von Wieselshow ]
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21.05.2012 15:10 Uhr von Marlemann
 
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Hehe, Diesmal geplant ? http://de.wikipedia.org/...
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21.05.2012 15:25 Uhr von KlausM81
 
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Na ich weiß nicht, Jemand nachdem was berechnet wir...Ein Rechnerfehler von 0,25% in einer Rechnung welche noch irgendwo noch potenziert werden soll...Würd ect. auch mir noch auffallen. Solange es keinen Zusammenhang hat und nicht Folgefehler verursacht...scheint es der richtige Weg zu sein.
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21.05.2012 15:31 Uhr von EvilMoe523
 
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@ Schwertträger: Für Bereiche wo es nicht um Menschenleben geht, gebe ich dir auf alle Fälle Recht, dass es durchaus Sinn macht wenn die Berechnung schneller als vorher mehrmals durchgeführt wird.

Im Grunde ist es dabei sicher auch egal in welchem Bereich, aber ich wäre trotz der wahnsinnig geringen Fehlerquoten und vermutlich dem noch viel geringeren Risiko skeptisch, wenn es heißt die CPUs die in der Luft,- und Raumfahrt oder im Verkehr dürfen nun Fehler machen um schneller zu laufen ^^

Aber schonmal sehr interessant diese News.
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21.05.2012 15:51 Uhr von puri
 
+3 | -0
 
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Puri: Und warum ist das "paradox"? Ich kann auch deutlich schneller Kopfrechnen wenn ich dabei Fehler machen darf.
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21.05.2012 16:14 Uhr von SN_Spitfire
 
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Ganz grob kann: man es so sehen.
Auf die Schnelle gerechnet kann jeder sagen, dass 13x24 irgendwas um die 300 ergibt.
Wers ganz genau wissen will, nimmt sich etwas mehr Zeit und bekommt 312 heraus.
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21.05.2012 16:16 Uhr von EvilMoe523
 
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@ puri: Schon,

aber dann wird bei dir auch das Ergebnis falsch sein :D - Aber wenn du dich aus Zeitgründen zwei - drei mal verrechnest und dann noch ein viertes Mal nachrechnen musst, bis es richtig ist dann bist du denke ich nicht schneller als wenn du es beim ersten Mal konzentriert angehst ;)

Aber hast eigentlich Recht. Es ist nicht paradox sondern lt. News sehr logisch und plausibel :)
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21.05.2012 16:56 Uhr von SN_Spitfire
 
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@EvilMoe523: Also Ergebnis laut Mythbusters: BUSTED! ;P
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21.05.2012 17:46 Uhr von ksros
 
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deswegen: war die erste Pentium CPU auch so schnell :)
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21.05.2012 21:29 Uhr von aminosaeure
 
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Ich kann unheimlich schnell rechnen: 4543*4946=129894904
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22.05.2012 10:26 Uhr von Danielsun87
 
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Na wenn das mal kein Fehler war Ich sage nur, echt mies für Züge, Flügzeuge und Schiffe, wenn das dann auch dort verbaut wird..^^
Und ich sage die leute denken mal wieder nicht nach..denn dann müssen die programmierer wieder mehr abfragen programmieren, da eine zusätzliche überprüfung statt finden muss, ob es sich nicht doch um einen rechenfehler handelt..

somit brauchen wir konsequent mehr rechenleistung..lustiger trick von dennen, habe mal wieder viel gelacht, danke den dummen menschen an der spitze..
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22.05.2012 10:43 Uhr von Liberal72
 
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Dann: braucht man ja nicht einmal mehr die Putzfrau:

http://www.bilder-space.de/...

:-)

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