[情報] 類比電腦的未來可能性？

[KAOKAOKAO (鬼斗)]

類比電腦（Analog computer）是有別於數位電腦（Digital computer）的一種計算裝置，
在早期的計算機發展史當中也算具有一席之地，
但後來因為真空管元件與二進位理論的適配性，
讓數位電腦在泛用性上大大超越了類比電腦。
結果就是，現在，提電腦這兩個字，沒人會想到類比模型的電腦去。

小弟最近隨手滑 Youtube 看到這一位科普型 youtuber 的這一篇：

https://www.youtube.com/watch?v=GVsUOuSjvcg

訂題為 "Future Computers will be radically different" 當然是有點標題殺，
但作者整理這部影片的用心讓小弟越來越心虛，
怎麼沒有早點接觸到相關資訊。

概念上講，
影片最後介紹到一間正在打拼（D 輪？）當中的新創 Mythic AI，
他們希望能夠用類比方式做矩陣乘法，
再據以成為眾多 AI 邊緣應用當中做推論（Inference）計算的核心。

材料上，
半導體現在當然還是電晶體當道，
這間新創也沒有驚世駭俗到提新的元件/材料出來。
他們最底層也是用電晶體。
就算一樣是電晶體，
他們不再設個閾值後將電壓值當作 0 和 1 的數位訊號來賦予意義，
而是反璞歸真，
電壓、電流、電阻、... 這些東西在物理宇宙中本來就是各種類比內容，
直接讓它們的意義對應到原本的類比值。

總之，看起來功耗可以做到很低、體積可以做得很小、效能也非常不錯，
再加上蠻多邊緣端的推論本來就不用太準，
那 Mythic AI 的 CEO 受訪是充滿了樂觀與信心。
（不過理論上類比應該可以比數位準？只是很難復現各種物理條件）


與科技工作版的關聯可能略顯薄弱，
不確定有無板友在關心這一塊的趨勢？



幾個延伸領域比較零散，就分項粗談：

1. https://www.eejournal.com/article/meet-mythic-ais-soon-to-be-legendary-analog-ai/

  小弟也不確定這個新聞網站的聲譽如何，Sorry，
  但大致上一樣引用最上面的影片連結。

  留言釣出一個曾經很期待 Mythic AI 產品的人，
  但後來他懷疑這間公司是不是不知道怎麼把這個技術引用在對的問題上面。

2. https://www.cbinsights.com/company/isocline-engineering-corp/alternatives-competitors

  CB Insight 似乎主要是提供付費服務？不太確定，也不確定怎麼檢索 ...
  小弟 google "Mythic AI competitor" 去找，第一個找到這個網站。

  目前也還不確定哪些這裡列的競爭者實際上是在做類比電腦的。

3. https://mythic.ai/ 官方網站

  除了用設計以類比運算為核心的加速 IC，
  看起來他們也還有其他非主流的技術像是 computer-in-memory 和 dataflow。


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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 59.120.53.16 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Tech_Job/M.1657256220.A.BEA.html
推 lovecorgi   : Operation amplifier?
→ samm3320    : 矩陣乘法是在說CIM吧
→ samm3320    : 在bitline上放個adc去算乘加
影片裡面解釋如何使用 V/I/R 的搭配來對應到矩陣乘法更直觀，
我不確定和 Computation-in-memory 是否有直接相關。

推 pttnowash   : 我朋友有研發好幾台數位機器人 後來一次意外電磁波
→ pttnowash   : 所有數位機器人都當掉了 只剩下一台類比核能機器人
→ pttnowash   : 可正常運作 後來
※ 編輯: KAOKAOKAO (59.120.53.16 臺灣), 07/08/2022 13:19:29
→ samm3320    : 這跟以前類比電腦一點關係也沒有
推 cyl61123    : 就錯誤率而言 類比運算跟數位運算應該還是有差的吧
→ cyl61123    : ？
→ shorty5566  : 面積會超大
根據 https://reurl.cc/Yvg9pn
有一顆 25TFLOPS 跑在 3w 功率的 IC，大小是 22x30 mm^2

這應該不能算是很大
推 HenryLin123 : 類比電腦博物館一堆啊
推 jackie0825  : 應該錯誤很多每天當機
推 visa9527    : 處理音效很多類比運用啊，類比沒有錯誤率問題
→ samm3320    : ml本來就有容錯能力是還好，只是這就專門算大量矩陣
→ samm3320    : 乘加，不太能說是電腦
Computer 這個字可以很單純，
也可以很複雜到像「電腦」這樣讓人很多預設的想像。
推 gn01216674  : 那種超簡單運算才可能吧
確實，目前看起來是只有矩陣乘法。
→ visa9527    : 只有失真率問題，又不是數位訊號還要同位檢查
→ gn01216674  : 越複雜，越多層，noise擋不住
推 Iamjkc      : 改天來個類比C++
這個有意思，自然語言本身也是類比的！
類比的電腦語言是否真的會有用途/需要？
如果有的話，Dr. Chris Lattner 去年在 ASPLOS 的演講的講題
The Golden Age of Compiler Design in an Era of HW/SW Co-design
就可能連邊都還沒摸到吧
→ samm3320    : 我比較好奇是他不用memory只用mos那堆gate線怎麼拉
→ samm3320    : 出來，矩陣一大線的數量是平方增加
→ samm3320    : 然後每個gate還要da給電壓
→ samm3320    : 想像上是挺貴的但他要做edge
確實影片裡面只做很簡單的展示，3x3 矩陣為例
但是為了調整電晶體狀態的線應該是很複雜才對
推 hubertmax   : 回四樓p大，是不是還靠那隻機器人又救了地球一次
推 Archier     : 類比機器人最完美型態應該是人類型態吧？
以人類能接觸到的物理條件來說，距離能夠證明/證偽這句話還非常遙遠。
※ 編輯: KAOKAOKAO (59.120.53.16 臺灣), 07/08/2022 13:52:39
※ 編輯: KAOKAOKAO (59.120.53.16 臺灣), 07/08/2022 13:56:18
→ freef1y3    : 類比C++ 100次的迴圈可能會跑99次或101次
→ jengmei     : 類比月工 門的可能性
→ gomi        : 薛丁格的迴圈
推 Max112358   : 應該是in memory或near memory的計算
推 Arashi0731  : 機器人用人形的並不實用吧，四隻腳著地身上掛手臂才
→ Arashi0731  : 好用。
推 hank821017  : 要怎麼做analog storage？如果線很長，analog compu
→ hank821017  : te要怎麼做到reliable? 我想像不太出來
推 quartics    : 這種只能用在特定用途，取代不了一般用的數位電腦
推 lolpklol0975: 類比電腦 跟 量子電腦 差在哪求解
推 Kururu8079  : 等哪天能確保執行次數不會出問題再說，總不能來個薛
→ Kururu8079  : 丁格的結果吧？
→ ian41360    : 突然供電不穩就算錯了？
→ atrix       : 不失真的類比電腦，就量子電腦啊
→ dildoe      : 不精準應用，很多領域就沒機會了吧XD
推 INIKS       : 類比運算元還是別鬧了吧，為何大家這麼認真討論？
推 iamyouruncle: 跟量子電腦一樣只能處理很特定的問題 還不一定能贏
→ iamyouruncle: 過數位 只是來騙錢的
→ iamyouruncle: 類比還要考慮peripheral的問題 就算你原本 memory a
→ iamyouruncle: rray贏最後整包也很難贏 更不用說multibit的時候要
→ iamyouruncle: 解的問題還一堆
→ iamyouruncle: 不過還是建議你有空打這篇為什麼不去找幾篇論文來自
→ iamyouruncle: 己看 早就做到爛的東西又不是很難找
→ denyy555    : 類比就是爛,不能儲存的東西
推 poison5566  : 各種數位協定都快搞死人 類比協定太美我不敢看
→ samm3320    : 你貼那篇mythic報導第一句就告訴你他們搞CIM啊