計算とエネルギー
計算と時間
いろんな計算のエネルギー消費
物理限界
https://en.wikipedia.org/wiki/Landauer's_principle
1 bitの情報消去に必要なエネルギー: kT ln 2
室温で、0.0175 eV (2.805 zJ = 2.8 x 10^-9 pJ)
帰結
断熱計算 and/or 量子計算
断熱型磁束量子パラメトロン (AQFP)
宇宙が低温になるまで待って計算する
Aestivation Hypothesis
Fermi Paradoxに対するひとつの解
実装
基本的にはデータ転送の割合が圧倒的に多い (少なくとも2010年以降は; いつからかは?)
通信
電流/電圧による通信は情報を消しまくってるのでエネルギー消費多いのは当然
通信路内にもともとあった電場を消去して強引に一定レベルに設定している --> 情報消去
光通信はそういう意味で筋が良いのかも (素粒子なので)
2010 https://tu-dresden.de/zih/forschung/ressourcen/dateien/abgeschlossene-projekte/benchit/2010_IGCC_authors_version.pdf?lang=en
データ転送
メモリ -> レジスタ転送
L1~L3キャッシュ 50~500 pJ/B
RAM 1000~5000 pJ/B
計算 (CPU / Xeon)
64bit add: 500pJ/op
http://cs231n.stanford.edu/reports/2015/pdfs/tema8_final.pdf
http://www.es.ele.tue.nl/~heco/courses/ASCI-schools/ASCI_springschool_2017/Corporaal_HeterogeneousComputingSystems-2017.pdf
https://gyazo.com/ae937ca8ba4de73f7906efd4ab558dea
https://gyazo.com/f7d465801b28e1b1a844d4f0e4a2d315
Memristor crossbar + ADC/DAC Vector-Matrix Multiplier
https://doi.org/10.1038/s41928-019-0270-x
https://gyazo.com/32abbb401e415553e818a3ad3cc06962
1pJ / MAC op (incl. ADC/DAC)