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Una ventata di aria fresca nel mondo dei processori arriva da Pittsburgh, dove la startup Efficient Computer ha presentato l'Electron E1 (EVK), un kit di valutazione per un processore universale destinato a rivoluzionare il settore. Questo chip, come dichiarato dall'azienda, rappresenta una vera alternativa all'architettura von Neumann, promettendo un'efficienza energetica 100 volte superiore rispetto ai processori a basso consumo più comuni, come gli Arm Cortex-M33 e Cortex-M85.
L'Electron E1 è stato progettato per affrontare compiti complessi di elaborazione del segnale e inferenza. Il cuore di questa innovazione risiede nell'Efficient Fabric, un'architettura proprietaria a flusso di dati spaziale che minimizza il dispendio energetico legato al trasferimento di dati tra memoria e core di calcolo, un problema intrinseco ai sistemi von Neumann. La promessa è quella di offrire agli sviluppatori un'esperienza di programmazione familiare, ma con un'efficienza energetica drasticamente superiore.
Brandon Lucia, CEO di Efficient, in un'intervista con EE Times, ha sottolineato come i precedenti tentativi di superare l'architettura von Neumann non abbiano mai pienamente attecchito. Un limite comune a molte alternative era la rinuncia alla versatilità di calcolo. L'Electron E1, al contrario, si propone come una soluzione universale, in linea con approcci come quello di NextSilicon Maverick.
Dal punto di vista tecnico, il processore integra 128 KB di cache a bassissimo consumo, 3 MB di SRAM e 4 MB di MRAM non volatile. Le prestazioni raggiungono i 21,6 GOPS (miliardi di operazioni al secondo) a 200 MHz in modalità alta tensione e 5,4 GOPS a 50 MHz in modalità bassa tensione. L'architettura Fabric, secondo Lucia, ripensa radicalmente il modo in cui vengono eseguiti i calcoli, riducendo al minimo la necessità di spostare i dati tra memoria e processori. Questo risultato è ottenuto mappando spazialmente le operazioni su una griglia di elementi computazionali, ognuno dei quali si attiva solo quando i dati di input sono disponibili, a differenza del ciclo continuo di istruzioni e dell'indirizzamento indiretto dei dati che caratterizzano le pipeline delle CPU tradizionali.
Lucia ha evidenziato l'importanza di un processore universale per le tecnologie di Intelligenza Artificiale, in quanto permette di integrare dati provenienti da sensori, elaborare segnali digitali, crittografare e trasformare informazioni. Un'architettura specializzata in un solo tipo di calcolo, al contrario, lascerebbe inespresse molte potenzialità.
Secondo il CEO di Efficient, l'Electron E1 è progettato per supportare l'intero codice necessario al funzionamento di un'applicazione, rendendolo ideale per l'edge computing, i sistemi embedded e le applicazioni di IA. Gli sviluppatori possono utilizzare il codice esistente, beneficiando al contempo di un'efficienza energetica senza precedenti. Il processore si adatta perfettamente a dispositivi che richiedono una lunga durata della batteria o che operano in condizioni di alimentazione limitata, come droni e sensori industriali.
Il chip è già in uso nei dispositivi di BrightAI, partner di Efficient, permettendo di elaborare carichi di lavoro di IA in tempo reale sull'edge, riducendo la necessità di calcoli cloud energivori per compiti come l'elaborazione del segnale e l'inferenza. Lucia vede grandi potenzialità per l'utilizzo del chip in robotica, automotive, aerospazio e applicazioni militari, settori in cui le dimensioni e la potenza sono fattori critici.
L'E1 EVK è stato progettato per semplificare al massimo l'esplorazione del potenziale del nuovo processore. Che si tratti di sviluppare nuovo software, analizzare il consumo energetico o effettuare il porting di codice esistente, l'EVK offre:
- Un processo di sviluppo "plug-and-play";
- Strumenti integrati per la misurazione del consumo energetico;
- Compatibilità con Arduino;
- Molteplici opzioni di alimentazione per scenari reali;
- Un SDK completo e documentazione per un avvio rapido.
In alternativa all'hardware fisico, è disponibile la soluzione Electron E1 Cloud EVK, un ambiente hosted con tutte le funzionalità della scheda fisica. Sia l'EVK fisico che quello cloud sono accessibili tramite il programma di accesso anticipato di Efficient Computer. Questa nuova architettura rappresenta un passo avanti significativo verso un futuro in cui l'efficienza energetica sarà un fattore determinante per l'innovazione tecnologica.
