Исследователи Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (ННГУ) разработали инновационный метод оптимизации работы микропроцессоров RISC-V, позволяющий значительно повысить скорость выполнения алгоритмов библиотеки OpenCV. Результаты исследования, опубликованные в Lobachevskii Journal of Mathematics, открывают новые возможности для развития компьютерного зрения в робототехнике, медицине и автомобильной промышленности, пишет РИА новости.
Микропроцессоры, являясь ключевым элементом вычислительных систем, определяют скорость обработки данных в компьютерах, смартфонах и даже бытовой технике. Существующие архитектуры микропроцессоров – CISC и RISC – имеют свои преимущества и недостатки. CISC-процессоры обрабатывают сложные команды, делая код компактным, но замедляя выполнение. RISC-процессоры, напротив, быстро выполняют простые операции, но требуют больше памяти для хранения кода.
Архитектура RISC-V, с которой работают специалисты ННГУ, отличается открытостью. Процессоры на ее основе уже производятся в США, Европе, Китае и России, находя применение в научных исследованиях и практических разработках.
Заведующий кафедрой высокопроизводительных вычислений и системного программирования ННГУ Иосиф Мееров пояснил суть инновации: «Мы нашли способ рационально использовать ресурсы векторных вычислений и ускорить некоторые алгоритмы из библиотеки OpenCV на десятки процентов». Векторные вычисления позволяют микропроцессору параллельно выполнять одну операцию над несколькими «порциями» данных, что существенно ускоряет обработку информации.
Ученые подчеркивают важность оптимизации работы процессоров в связи с растущей сложностью задач, выполняемых мобильными устройствами. «Используя смартфон, мы ожидаем, что все операции будут выполняться очень быстро, налету, без пауз и зависаний. Поэтому разработчики программного обеспечения стараются писать программы так, чтобы как можно лучше использовать возможности процессора и подсистемы памяти», – отметил Мееров.
Исследование проводилось при поддержке программы «Приоритет-2030» российского национального проекта «Наука и университеты». Результаты работы нижегородских ученых могут найти применение не только в мобильных устройствах, но и в серверных системах, открывая новые горизонты для развития высокопроизводительных вычислений и искусственного интеллекта.
Эксперты отмечают, что оптимизация работы микропроцессоров RISC-V может стать ключевым фактором в развитии отечественной электронной промышленности, способствуя технологической независимости России в сфере высоких технологий.
