Nazaj k analognemu
Računalniki so že tako dolgo digitalni, da večina njihovih uporabnikov sploh ne ve, da so bili kdaj drugačni. A analogni računalniki, katerih zvezda je zašla v 70. letih preteklega stoletja, bi se lahko kot nišni produkt vrnili. Umetna inteligenca zahteva sposobnosti, ki so jim pisane na kožo, zato bi lahko predstavljali odlično dopolnitev silicijevim čipom.
Malokatera beseda je zamenjala toliko pomenov, ne da bi moderni uporabniki jezika to sploh vedeli, ob tem, da danes hkrati predstavlja središče modernega sveta. Govorimo seveda o računalnikih (computer), ki jih danes dobesedno najdemo povsod. Včasih so naseljevali celotne hale, potem so se preselili na mize in jih zavzeli, zatem še v naše žepe in naposled so si utrli pot povsod. Pametne ure, avtomobili, moderni hladilniki in celo srčni spodbujevalniki so danes elektronske naprave, v katerih tiktakajo računalniki. A ni bilo vedno tako.
Besede računalnik, elektronsko in digitalno dandanes površno uporabljamo malodane kot sinonime. Računalniki so pač ultimativne elektronske in digitalne naprave. A računalniki imajo zgodovino, ki obsega tisočletja in več ovinkov. Vmes so bili tudi iz mesa in krvi, saj so bili v začetku 17. stoletja povsem običajni človeški računalniki. To je bil poklic ki je predstavljal neobhodno podporo znanosti. Obsežne izračune je moral v obdobju pred elektronskimi računalniki nekdo opraviti, in to so bili prav človeški računalniki. Še posebej so tovrstne storitve potrebovali astronomi. Sprva so si pomagali sami, kot Alexis Clairaut, ki je za pomoč pri izračunu tirnice Halleyjevega kometa poprosil kolega Josepha Lalandeja in Nicole-Reine Lepaute, kasneje pa je poklic postal bolj organiziran.
Dve desetletji od drugega vstajenja
O analognih čipih se je začelo več govoriti v zadnjih letih, ko je umetna inteligenca postala vroča tema, razvoj pa je poletel. A že leta 2003 je Glenn Cowan med doktoratom na Columbii razvil analogni čip VLSI (very large-scale integrated circuit), ki je bil sicer precej primitiven, a delujoč. Za projekt ga je navdušil mentor Yannis Tsividis in po dveh letih je imel prvi delujoč prototip, še dve leti pozneje pa takšnega, ki ga je lahko brez sramu pokazal kolegom. V nasprotju s starimi analognimi računalniki iz 50. let prejšnjega stoletja je Cowanov čip programljiv in sposoben komunikacije z digitalnim računalnikom. Končni izdelek je bival na silicijevimi rezini, ki je merila 100 kvadratnih milimetrov. Cowan je kasneje postal profesor na Univerzi Concordia v Kanadi, kjer se še danes ukvarja z analizo signalov, obdelavo in vezji. Na Columbii pa sta njegovo delo nadaljevala Ning Guo, ki je danes zaposlen v Meti (Facebook), in Sara Achour, ki je medtem postala docentka na Stanfordu. Odtlej so analogne čipe pograbili tudi velikani, kot je IBM.
Človeški računalniki so imeli pomembno vlogo vse do sredine 20. stoletja. Še v 20. in 30. letih so na Nizozemskem tako izračunavali vpliv gradnje jezu Afsluitdijk, njihova uporaba pa je močno poskočila tudi v obeh vojnah. Izračunali so vse od jedrske cepitve za projekt Manhattan do balističnih tabel. Z renesanso, ki jo je povzročilo odkritje tiskanih vezij in čipov, je šel poklic po poti prižigalca uličnih svetilk.
A če se zgodovina morda ne ponavlja, se rima, če parafraziramo Marka Twaina. Pred digitalnimi elektronskimi računalniki, celo pred človeškimi računalniki so svoje računalnike imeli stari Grki. Da bi jih tedaj imenovali analogni, ni bilo nobene potrebe, ker kakšnih drugih še skoraj dve tisočletji ne bo. Vsi računalniki so bili analogni do sredine 20. stoletja, ko je nenaden razvoj tehnologije grozil, da bo tudi ta tehnologija, še ena veja računalnika, šla po poti dinozavrov. A ker zgodovina ni le rimajoča, temveč ima tudi smisel za ironijo, se analogni računalniki vračajo zaradi najbolj naprednih tehnologij in najtežjih problemov. Za dvoje področij, kot so diferencialne enačbe in umetna inteligenca, se zdi, da z digitalnimi računalniki ne bomo prišli dlje.
Analogni čip Mythic M1076 na digitalni razširitveni kartici.
Razvoj tako stoji na zanimivem razpotju. V eni smeri nas čakajo analogni računalniki, kjer je vhod vsakokrat malo drugačen, rezultat pa tudi, a v povprečju dovolj enak. V drugi smeri zgodovina stopa proti kvantnim računalnikom, ki nimajo enega vhoda, ampak milijone, rezultat pa je spet vsakokrat drugačen, a v povprečju želen. Čeprav imata analogni in kvantni računalnik povsem drugačna namena in načina delovanja, ju druži odstop od tiranije digitalnega, od strogo ponovljivega, brutalno determinističnega in dolgočasnega. A da bi razumeli prihodnost, moramo kot že tolikokrat doslej v preteklost. Daleč v preteklost.
Srečno naključje
Spomladi leta 1900 je skupino grških potapljačev presenetila nevihta, zato so se zatekli vedrit na otok Antikitera. Po razjasnitvi so izkoristili priložnost in raziskali še morsko dno ob otoku, kjer so odkrili razbitine rimske ladje. Med različnimi najdbami je bila tudi neugledna zarjavela škatla, v kateri je bilo bakreno kolesje. Mehanizem, še najbolj podoben kakšni mehanski uri, je ostal neznanka celo stoletje. Šele leta 1974 so ugotovili, da je namenjen izračunavanju leg nebesnih teles, konec leta 2006 pa so po obsežnem slikanju z računalniško tomografijo razvozlali njegovo delovanje. Mehanizem z Antikitere izvira iz 2. stoletja pred našim štetjem in predstavlja prvi mehanični analogni računalnik, ki je več kot desetletje ostal najkompleksnejši primerek.
Digitalni računalniki (levo) po von Neumannovi arhitekturi imajo ozko grlo, ki ga analogni računalniki (desno) z obdelavo podatkov v pomnilniku nimajo.
Grki ga niso imenovali analogni računalnik, ker po tem ni bilo nobene potrebe. Digitalnih računalnikov ni bilo še dve tisočletji in res se je beseda analogni v tem pomenu pojavila šele v 40. letih 20. stoletja. V grščini je análogos pač pomenil primeren, soglasen, skladen. Ko so torej inženirji začeli govoriti o analognih računalnikih, so opisovali naprave, ki so simulirale realne pogoje in spremenljivke. Točno to, kar je počel mehanizem z Antikitere že pred dva tisoč leti.
Analogni računalnik tudi na Veneri
Nasa je leta 2016 sporočila, da bo imel rover AREE (Automaton Rover for Extreme Environments) na Veneri mehanični računalnik. Na planetu so razmere skrajno neprijazne, saj se temperature povzpnejo prek 450 °C, zračni tlak znaša 92 bar, površje pa ovijajo oblaki ogljikovega dioksida in žveplene kisline. AREE bi moral na Veneri preživeti vsaj nekaj tednov, za kar so elektronske komponente neprimerne. Nasa zato razvija mehanični računalnik, ki bo uporabljal kovinske zlitine, ki so odporne na visoke temperature in korozivno okolje.
Analogni so bili vsi pripomočki za računanje. Logaritemsko računalo, ki so ga izumili po Napierjevem delu na logaritmih v 17. stoletju, je preprost analogni pripomoček za množenje in deljenje, ki se je uporabljal še v 70. letih preteklega stoletja. Žebelj v krsto jim je zabilo šele elektronsko žepno računalo HP-35, ki ga je v Hewlett-Packardu izumila četverica, med njimi tudi Slovenec France Rode. Podobnih mehaničnih pripomočkov je bilo še več, denimo planimeter iz 19. stoletja za merjenje ploščin ravninskih likov pa kompleksne priprave za izračunavanje trajektorij izstrelkov ali napovedovanje bibavice. V 19. stoletju so imeli analogno napravo za reševanje diferencialnih enačb z integriranjem, kmalu so znali računati tudi Fourierjeve transformacije in podobno.
Vse to so bili mehanični analogni računalniki, ki so uporabljali zobnike, ročice, gredi in podobne elemente. Svoj vrhunec so dosegli med drugo svetovno vojno. Z njimi so izračunavali položaje ladij in trajektorije izstrelkov, na primer šifrirali (in dešifrirali) sporočila z Enigmo. Še v 60. letih so jih uporabljali vsaj kot pomožne sisteme pri izstrelitvah v vesolje.
Analogno in elektronsko
Naivnemu prebivalcu 21. stoletja elektronsko in digitalno zvenita kot sopomenki, a to je morda držalo konec 20. stoletja. V 40. letih pa so analogni računalniki uporabljali elektronke (vacuum tubes) in upornike. Pojave iz resničnega sveta, ki so jih želeli simulirati, denimo tok tekočin, so ponazarjali z električnim tokom. Beseda analogno je pomenila, da je vnos količin za izračun neposredno povezan z neko fizično spremenljivko. Če želimo zmnožiti števili 4 in 8, moramo za vnos druge vrednosti številčnico zavrteti dvakrat bolj, pritisniti dvakrat višjo napetost, ustvariti dvakrat višji tlak in podobno, odvisno od konkretne izvedbe. Enako velja tudi za rezultate, saj se bo večji rezultat izkazal v večji vrednosti fizikalne količine, ki jo računalnik vrne kot rezultat.
Od tod se sam ponuja zaključek, da imajo analogni računalniki vse slabosti resničnega sveta, saj so le pomanjšana, včasih transformirana, a v srži še vedno adekvatna predstavitev tega sveta. V praksi je nekoč to pomenilo, da niso imeli pomnilnika, so bili pa fizično veliki, energijsko potratni, običajno namenjeni le eni nalogi in nenatančni. Vnos podatkov je bil omejen z natančnostjo, kolikor smo pač lahko uravnali logaritmično ravnilo ali obrnili številčnico, rezultat pa smo spet odčitali z omejeno natančnostjo. Hkrati se je ta s staranjem naprave poslabševala, podobno kot so kasete VHS izgubljale ostrino. Bili pa so – in to prednost imajo tudi njihovi daljni potomci – hitri. Rezultat je nastal s fizično manipulacijo, zato je bil takojšen (pedantneži bi rekli, da je bila zgornja omejitev hitrost zvoka v snovi).
V čip PCM parametre shranimo kot upornosti, ki zavzemajo zvezne vrednosti.
Realni svet je prav tako približen in njegova natančnost je omejena, a to ne povzroča težav. Tolerance smo vgradili v pričakovanja stvarnosti in tako je inženirjem vedno jasno, da ima neki momentni ključ dvoodstotno natančnost. Fiziki pa so tudi izračunali, koliko decimalk števila pi potrebujejo, da lahko opišejo vesolje z natančnostjo premera vodikovega atoma. Še največjo težavo predstavlja kopičenje napak, bodisi zaradi staranja bodisi kopiranja.
Analogne računalnike smo imeli tudi v Sloveniji
Jugoslavija je elektronske računalnike prve generacije preprosto preskočila, ker je v razvoju zaostajala, tako da smo jih tudi v poznih 60. letih še vedno lahko prešteli na prste ene roke. Namesto tega so se uporabljali klasični računski stroji, ki so jih imeli podjetja in ustanove, kasneje pa redkejši analogni računalniki. Prvega je leta 1958 dobil (tedaj še nuklearni) Inštitut Jožef Stefan. Imenoval se je M-1 in je zmogel reševati linearne diferencialne enačbe. Sestavljalo ga je 28 integratorjev, 16 seštevalnikov in 32 potenciostatov za nastavljanje začetnih pogojev. Računalnik M-1, ki ga je sestavil France Bremšak, je danes razstavni eksponat na ljubljanski Fakulteti za elektrotehniko.
Analogni računalnik M-1, ki ga je leta 1958 uporabljal Inštitut Jožef Stefan.
Težavo so rešili digitalni računalniki, ki niso uporabljali količin, temveč simbole. V njih množenje številk 4 in 8 predstavlja kompleksno operacijo, katere rezultat je zapisan na enak način kot vhodna podatka. Nikjer ni štirikrat večjega signala ali količine, le vzorec bitov se spremeni tako, da simbolično predstavlja vrednost 32. Digitalni računalniki so zaradi svoje prilagodljivosti in majhnosti, ko so se z izumom tiskanega vezja miniaturizirali in generalizirali, hitro osvojili svet. V primerjavi z analognimi računalniki izpred 70 let so bili bistveno naprednejši in tudi varčnejši ter zmogljivejši. Dodatna prednost digitalne predstavitve podatkov pa je njihova nepokvarljivost. Resda so še vedno zapisani fizično, a tolerance poskrbijo, da je predstavitev verna. V celicah SSD ni pomembno, kolikšna je napetost, temveč le to, ali je višja od praga (threshold voltage). Zapisanega podatka majhna nihanja ne spremenijo, hkrati pa ga lahko kopiramo s popolno (bitno) natančnostjo. Simbolično so podatki kodirani kot ničle in enice, kot vključena in izključena stikala, kot črno-beli zapis, ki ga lahko v nedogled reproduciramo in staramo ter tudi obdelujemo, ne da bi se spremenil. Prav nič zato ni kazalo, da se bodo neprecizni analogni računalniki lahko še kdaj vrnili.
Svet ni eksakten
Eno večjih razočaranj pri spoznavanju sveta v matematičnem opisu je bržkone dejstvo, da je daleč od idealnega. Številne pojave moremo opisati z diferencialnimi enačbami, ki pa nimajo lepih, eksaktnih rešitev. Rešimo jih lahko s poljubno natančnostjo, ki pa je še vedno končna, pogrešek pa neničeln. Seveda so digitalni računalniki pripravni za njihovo reševanje, ampak ali so zares tudi nujni?
Medtem ko sodijo diferencialne enačbe v predal matematike, ki se imenuje analiza, je na drugem koncu spektra algebra z vektorji in matrikami. Brucem so jo na fakultetah med pritoževanjem, kako neuporabna je, nekoč utemeljevali z izrisom grafike in igrami, a ti časi so mimo. Danes je glavni uporabnik algebre umetna inteligenca, saj je trening nevronskih mrež eno samo premetavanje matrik.
To pa stane. Znameniti model GPT-3, ki ga uporablja tudi ChatGPT, ima 175 milijard parametrov. Vsakokrat, ko ga karkoli povprašamo, mora v pomnilnik naložiti vse te parametre in jih uporabiti za izračun odgovora. Vhodi (prompt) so predstavljeni v vektorski obliki, nad njimi pa potem izvede ustrezne matrične operacije. Moderni digitalni računalniki uporabljajo von Neumannovo arhitekturo, torej vsebujejo procesno enoto, krmilno enoto, pomnilnik, zunanje skladišče podatkov in načine za komunikacijo (vhodi in izhodi za podatke). Nevronske mreže z milijardami parametrov postajajo že tako velike, da omejujejo svojo uporabnost, saj računalniki večino časa porabijo za branje parametrov in dostavo v procesno enoto. Sumit Vishwakarma iz Siemensa je pojasnil, da se za dostavo podatkov v procesor porabi že 90 odstotkov vse energije, le manjši del pa za dejanski izračun. Ozko grlo predstavlja vodilo med pomnilnikom in procesorjem.
Arhitektura čipa IBM Fusion kaže nevronsko mrežo, katere parametre lahko shrani.
Analogni računalniki teh težav nimajo, če operacije nad podatki izvajajo neposredno v pomnilniku. S tem odpade prenos podatkov do procesorja in cel kup pretvorb med digitalno in analogno obliko. Da se utegnejo analogni računalniki vrniti, je pokazal že kazalec, ki bi ga zlahka spregledali: leta 2017 je Nvidia v grafične čipe Volta vgradila tenzorska jedra. Pojasnimo.
Za trening nevronskih mrež ne uporabljamo procesorjev, temveč grafične čipe (GPU). Ti so pripravnejši, ker so hitrejši in neumnejši. GPU imajo na tisoče jeder, ki omogočajo množično paralelizacijo, pri čemer manjša natančnost ni težava. Nasprotno, tenzorska jedra so namenjena prav računanju z mešano natančnostjo, saj pri nevronskih mrežah bistveno koristneje imeti več nenatančnih operacij. V praksi to pomeni, da tenzorska jedra uporabljajo zapis podatkov z nižjo stopnjo natančnosti, o čemer smo podrobneje pisali v prejšnji številki (Grafične kartice, ki to niso, Monitor 05/23). Tu je izračun še vedno predvidljivo eksakten, a šum prinese zapis podatkov z omejeno natančnostjo, ko zasedejo manj bitov. Analogni računalniki lahko storijo še korak dlje, saj tam niti izračun ne bo vedno enak, ker se zvezno spreminjajo vhodi.
Veliki in mali
Digitalni računalniki imajo energijsko potratnost vgrajeno v svoj način delovanja. Če želimo zmnožiti števili 2 in 3, bo računalnik porabil popolnoma enako časa in energije kot za milijonkrat večji števili. V računalnikovem zapisu so to pač 32-bitna števila, pri klasični implementaciji verjetno predstavljana s plavajočo vejico, za katere obstaja algoritem množenja.
Superračunalnik Tianhe-1A zmore 2.500 milijard operacij s plavajočo vejico na sekundo, s čimer je več kot sposoben poganjati tudi največje nevronske mreže. A cena za tako početje bi bila strahovita, saj porabi 4 MW električne energije. To je toliko energije, kot je porabi nekaj tisoč gospodinjstev. Po drugi strani lahko analogni čip porabi nekaj deset vatov energije, pa bo prav tako poganjal nevronsko mrežo. Čeprav primerjamo jabolka in hruške, je neizpodbitno dejstvo, da so moderni analogni čipi vse kaj drugega od potrate izpred stoletja. Najlepši primer pa imamo tako in tako med ušesi, saj človeški možgani porabijo le okoli 20 W energije, pa bi jim težko očitali nesposobnost. Fotografije še vedno prepoznavajo bolje od računalnika, ker okoli 100 milijard nevronov zelo dobro sodeluje. Velikostni razred že ustreza ChatGPT.
Navsezadnje je svet analogen, takšni so tudi zajemi vseh senzorjev, ki karkoli merijo, šele nato pa s pretvorniki meritve digitaliziramo, da jih bodisi trajno ohranimo bodisi obdelamo v digitalnem računalniku. Mythic je zagonsko podjetje, ki zato razvija analogne računalnike nove generacije. Teksaško podjetje sta ustanovila Mike Henry in Dave Fick, da bi razvili ACE (analog computing engine) z možnostjo računanja v pomnilniku (CIM – compute in memory), s čimer bi odpravili ozko grlo von Neummanove arhitekture. Matrični procesorji, ki jih razvija Mythic, kot vhod uporabljajo pritisnjeno napetost, »podatke«, denimo uteži oziroma parametre nevronske mreže, pa imajo shranjene z različnimi upornostmi. Rezultat izračuna je električni tok, za kar porabijo zelo malo energije. Prvi izdelek se je imenoval M1076 AMP, na posamezno kartico PCI Express pa so jih stlačili 16. Moderni analogni čipi namreč sobivajo z digitalnimi računalniki, kar je ključno za njihovo uporabnost. Denimo, če z njimi rešujemo Navier-Stokesove enačbe – ni treba, da je vse na tem svetu umetna inteligenca –, bo rezultat zelo dober približek realnosti, ki ga potem zlahka uporabimo v digitalnem računalniku kot začetni približek numerične rešitve. Algoritmi precej bolje (ali včasih samo tedaj) konvergirajo, če je začetni približek dober. Posamezen čip M1076 AMP porabi 3 W, lahko shrani 80 milijonov uteži in zmore 25 TOPS. Mythic je kljub 70 milijonom dolarjev investicij vmes sicer skorajda propadel, saj jim je novembra lani praktično zmanjkalo denarja, a so potem marca letos dobili injekcijo 13 milijonov dolarjev svežega investitorskega kapitala. Mythic je sicer sorazmerno unikaten pri razvoju analognih čipov, še zdaleč pa ni edino podjetje, ki razvija čipe za umetno inteligenco: samo med novimi startupi so tu še SiMa.ai, Axelera, Flex Logix, NeuReality, EnCharge, Hailo in Kneron, da ne omenjamo uveljavljenih imen. Časi na trgu so težki in niso vsi investitorji prepričani, da so analogni čipi res najboljša pot proti Skynetu.
A v podjetju IBM menijo tako. Modri velikan je ustanovil skupino Analog AI, ki se v IBM Researchu v San Joseju ukvarja z razvojem analognih čipov za trening umetne inteligence. Razviti želijo arhitekturo, ki jo bo mogoče programirati, hkrati pa bo omogočala izračune v čipu (on-chip learning), s čimer bodo odpravili zamudno in drago nalaganje podatkov iz pomnilnika. Trenutno se osredotočajo na PCM (phase-change memory), o katerem smo pisali že pred leti (Ko ne bo več bliska, Monitor 10/16). Prav ta PCM lahko parametre nevronske mreže shrani kot različne upornosti, ki jih potem beremo kot električni tok. Pri posamezni celici so napake občutne, a ker nas zanima množenje vektorjev in matrik, ko beremo cele vrstice in stolpce, se napake izpovprečijo, rezultati pa so prav spodobni. Raziskujejo tudi druge vrste nevolatilnega pomnilnika, denimo uporovni ReRAM (resistive RAM), s katerim so že dosegli 98,2-odstotno natančnost. Za kakršnekoli precizne izračune je to zanič, za urjenje umetne inteligence pa čisto dovolj. Tam nas namreč zanima, kateri nevron najbolj zasveti, ne pa koliko – če močno poenostavimo.
Največ pričakujemo od kombinacije analognih in digitalnih komponent na eni silicijevi rezini, kar prinaša litografske izzive. Obe vrsti komponent morata biti izvedeni v istem postopku, denimo 12-nm, kar lahko za analogne čipe predstavlja težavo. S krčenjem se namreč njihova natančnost poslabšuje, zato potrebujejo digitalno pomoč. Večina sistemov bo zato uporabljala oboje.
V IBM pojasnjujejo, da premik 64 bitov iz DRAM v CPU stane 2 nJ energije, množenje dveh števil v nevolatilnem pomnilniku PCM (phase change memory) pa okoli 100 fJ, kar je 20.000-krat manj. Šibek električni pulz v PCM spremeni material v kristalinični, s čimer prevodnost naraste, visok pulz pa v amorfno obliko, ki ima visoko upornost. To pa ni binarni pojav, saj prevodnost obstaja na spektru med obema ekstremoma. Tako si PCM lahko analogno zapomni uteži iz nevronske mreže, torej njene parametre. Če več celic PCM primerno razvrstimo in povežemo, lahko v enem koraku izvedemo množenje matrik in vektorjev, ker narava uboga Kirchoffove zakone. IBM je zato razvil čip Fusion, ki na tak način shranjuje uteži nevronske mreže. Na prvi stopnji je mreža 784 x 250 celic PCM, ki ustrezajo povezavo 784 vhodnih nevronov s skrito plastjo 250 nevronov. Sledi mreža 250 x 100, ki skrito plast povezuje z 10 izhodnimi nevroni. Povezave med njimi opisujejo upornosti celic PCM. Tak čip vhodni signal, ki mu ga dostavimo kot električni tok, hitro »prežveči« in praktično takoj vrne rezultat – ki ustreza obravnavi z nevronsko mrežo.
To ni konec digitalnega
Sklepna misel ob vnovičnem razvoju analognih računalnikov zrcali misli ob pohodu kvantnih računalnikov. Tudi ti navkljub vsem čudodelnim sposobnostim ne bodo nadomestili klasičnih, s katerimi bomo še vedno brskali po spletu, pisali besedila, gledali filme, risali in igrali igre. Obstajali pa bodo v svoji niši, za katero so bolje prilagojeni. Svet računalnikov bo v prihodnosti bogatejši, ko se ne bomo ukvarjali le z arhitekturnimi razlikami elektronskih digitalnih računalnikov – denimo RISC proti CISC –, temveč nam bo svet pomagala obvladovati celotna paleta konceptualno različnih strojev. Šifre bomo razbijali kvantno, umetno inteligenco bomo trenirali analogno, elektronsko pošto pa bomo pošiljali digitalno. Svet je in ostaja velik.
Popolna nevihta za vrnitev analognih računalnikov
• Miniaturizacija čipov se ustavlja, morda tudi Moorov zakon.
• Približno računanje postaja čedalje pomembnejše.
• Zakasnitve so moteče.
• Razvoj umetne inteligence zahteva množico seštevanj in množenj, ki imajo učinkovito analogno implementacijo.
• Večjedrni sistemi postajajo heterogeni z različno hitrimi jedri, ki so lahko tudi konceptualno različna.
• Razraščajo se specifične uporabe, kjer ni več potrebe po univerzalnem računalniku.