Компьютерные чипы, над которыми в настоящее время работают в Висконсинском университете (UW—Madison), могут сделать будущие компьютеры более эффективными благодаря объединению функций, обычно выполняемых разными компонентами.

Цзин Ли (Jing Li), адъюнкт-профессор электрических и компьютерных технологий в UW—Madison, называет эти процессоры «жидким кремнием».

«Жидкость означает ПО, а кремний — оборудование. Эта техника предполагает совместную работу программ и аппаратной части», — пояснила она.

Возможность выполнять сложные расчёты и хранить огромные массивы данных в одном и том же устройстве, изготовленном методом многослойной 3D-интеграции (схемы внизу связываются множеством контактов с массивом флэш-памяти вверху), по её мнению, позволит получить «суперкомпьютер в коробке» и ориентировать новый чип на многие интересные приложения, включая распознавание лица и голоса, обработку естественного языка и аналитику графов.

Обычно, процессор и микросхемы памяти производятся раздельно различными фабриками, а собирают их вместе на печатных платах системные инженеры. Такое разделение приводит к тому, что даже простые операции, например, поиск, приходится осуществлять за много шагов: сначала извлекая данные из памяти, а затем отправляя их через всю глубокую иерархию хранения в процессорное ядро.

Для того, чтобы упростить использование всех преимуществ, предоставляемых новым чипом, группа Ли также разрабатывает компилятор, транслирующий популярные языки программирования в машинный код этого устройства. Такой компилятор позволит напрямую портировать на новое оборудование существующие приложения.

Для оценки производительности прототипов «жидкого кремния» в UW—Madison с нуля создана система автоматизированного тестирования, способная выявлять проблемы надёжности лучше, чем это делают её аналоги в индустрии. Учитывая, что затраты на тестирование обычно составляют более половины потребительской цены компьютерных чипов, наличие такой продвинутой инфраструктуры в университете упрощает дальнейшие исследования и может помочь быстрее сделать «жидкий кремний» частью повседневной реальности.