'''移动之税与换算之税'''是[[一循之躯]]世界「算」这一层的两笔账目之名。 一具身体要把权重变成动作,路上要交两次钱:'''把数搬到一起'''交一次,'''把结果问成数'''再交一次。 本页记这两笔账的算法,以及本界为「省哪一笔」所立的争执。底数全在[[比特之价]]那张表上,本页不另立新数。 == 第一笔:移动之税 == ; 何谓 : 一次乘加的两个数,一个在存储里,一个在乘法器里。它们相遇之前,至少有一个要动。动就要交热。 ; 界内所记的比例 : 以[[比特之价]]表上「主存读出 1284 皮焦 / 三十二位字」与「整数乘 38 皮焦 / 一次」起算: 一个权重折 '''321 皮焦'''的搬运,对 '''38 皮焦'''的一次乘加,是 '''8.45 倍'''。 故一笔「读一个数并乘它」的账里,搬运占 '''89.4%'''。 ; 一条容易被误用的常数 : '''这 89.4% 与流量无关、与速率无关、与模型大小无关。''' 搬的代价与算的代价都按「字节数乘次数」线性缩放,故比值把二者全部约掉,只剩上面那个 8.45。 界内常把这个百分比当作「我的账有多糟」的证据——它不是。它是一个'''恒等式'''。 '''要知道的是绝对瓦数,不是百分比。'''见[[非此身之墙]]。 == 上限:能省的那一笔由「搬所占的份额」定死 == 堆叠、近存、存算三类办法,做的都是同一件事:把搬运那一笔消掉。若搬运在账单里占 f, 最好的情形是把 f 全部消去,于是最大收益为 '''1 / (1 − f)''': {| class="wikitable" |- ! 搬运占账单 !! 最好的堆叠至多省到 |- | 五成 || 2 倍 |- | 七成 || 3.33 倍 |- | 九成 || 10 倍 |- | 九成九 || 100 倍 |} ; 界内读法 : 这张表常被拿去证明「堆叠能省一百倍」。它证明的是相反的一件事:'''要搬运占到九成九,才轮得到一百倍。''' 而上表 8.45 那条恒等式给出的真实份额是九成,故 10 倍是这一类办法的上限,不是起点。 == 真正定价格的是位置,不是层数 == ; 从主存搬到片上 : 1284 对 31,是 '''41.4 倍'''; ; 从主存搬到寄存器 : 1284 对 11,是 '''117 倍'''。 : 本馆按:这两格才是'''位置'''的价格。它们只问「比特住在哪儿」,不问「你粘了几层硅」。 一堆层数若仍要把数取到远处,其收益仍是零——这是[[堆叠之名]]第一条「堆叠是为了缩短距离」的严格说法。 == 第二笔:换算之税 == ; 何谓 : '''存算一体'''(见[[堆叠之名]])不用把数搬出来乘:它把权重做成电导,让电流在阵列里自己完成求和。 第一笔账于是被消掉了。但求和的结果是一个'''模拟量''',必须问成数字才能接着算——这一问,就是第二笔。 ; 界内这笔账怎么算 : 取一具一百二十八行的阵列,一个输入进去,一百二十八个数不再移动,按[[比特之价]]省下约 '''十六万四千三百五十二皮焦'''。 把结果问成数要花多少,界内'''没有公认的每格读数'''。本馆以此处为一假设:转换器每多一比特,代价约翻倍, 粗略取「二的一比特次方乘零点二皮焦」。在此假设下: * 四比特读出:约 3.2 皮焦,省下之数的'''几乎全部'''仍在; * 十比特读出:约 205 皮焦,仍保留 '''99.9%'''; * 十二比特读出:约 819 皮焦,保留 '''99.5%'''。 ; 本馆必须说清的一句话 : 上列三个百分比'''全部是这个假设的函数''',不是阵列的性质。假设换一倍,结论移动一倍。 本界文献惯于只报阵列之利而不报读出之费,本页的目的就是把第二笔账立起来; 至于第二笔的确数——'''本馆不知,且认为至今无人公开逐格报过''',属[[数之未验]]所列之未验事。换算之税的三档数值系本馆依自设常数(每步 0.2 皮焦)所作的算术演示,非测量、非文献数值,已在文中标出为假设。 == 两名之别,界内常混 == {| class="wikitable" |- ! 名 !! 做的事 !! 交哪一笔 |- | 近存计算 || 把存储挪到逻辑旁边,仍用数字逻辑算 || 只减第一笔,第二笔不发生 |- | 存算一体 || 让存储元件本身完成乘法 || 消第一笔,'''引出'''第二笔 |- | 忆阻器与交叉阵 || 权重做成电导,用物理定律直接求和 || 第二笔之外另交三笔:漂移与噪声、写入能耗、面积与良率 |} ; 本界的一条行规 : 阵列类方案在本界只用于'''推理''',不用于'''练'''。练一件东西要反复写,写比读贵(1404 对 1284),且漂移会改变权重本身。 这条不是审美,是这两笔账的比价直接给出的结论。 == 参见 == * 由此页的常暗者出发:[[韬定律]](四路之价) · [[停钟与断源]](停钟不等于断源) · [[表前之耳]] * [[比特之价]] · [[非此身之墙]] · [[堆叠之名]] · [[一循之躯]] · [[湿墙]] · [[数之未验]] * [[专器之地]](界内一条补丁在此页的主项上得 0.00 瓦:面积只买得到漏电,买不到搬运) * [[四次方之壁]] · [[半分之罚]] · [[体表之账]] · [[假说档]] · [[芯猎与魂猎]] · [[标记之役]] == 出处 == * 本页全部数字为[[比特之价]]所载四十五纳米价格表的算术推论:8.45 =(1284 ÷ 4)÷ 38,89.4% = 8.45 ÷(1 + 8.45), 41.4 = 1284 ÷ 31,117 = 1284 ÷ 11,164,352 = 1284 × 128。皆为除法与乘法,无新测量。 * 「搬运份额为常数」一节是本馆据上式所得的结构性质:速率与字节数在比值中同时出现并同时消去。属[[数之未验]]所谓'''闭式之验''',不待仪器。 * 「换算之税」的每步 0.2 皮焦为本馆自设假设,非文献数值;由此所得三档百分比随该假设线性移动,本页已标出。 * 近存计算、存算一体、忆阻器交叉阵三名的分目与「只用于推理不用于练」一条,为本界技术层的通行判读,属本馆撮合,见「本馆推定」。 [[Category:体系]] [[Category:设定]] [[Category:技术]] [[Category:科幻世界]]