低功耗计算机芯片初创公司Efficient Computer Co.今日宣布推出其全新旗舰产品Electron E1处理器，大幅降低了通用计算工作负载的能耗需求。

Electron E1处理器现已面向开发者提供，同时推出的还有该公司全新的effcc编译器，这是一款帮助简化应用程序与硬件集成的工具。

Efficient Computer的新芯片基于该公司所称的创新"织物架构"（Fabric architecture），旨在实现空间数据流计算。这与传统计算机芯片（如英特尔公司基于冯·诺伊曼架构的x86芯片）采用了根本不同的方法，在能效方面实现了显著提升。

该公司解释说，冯·诺伊曼芯片浪费大量能源，因为它们需要不断在内存和处理核心之间来回传输数据。通过消除这种开销，Efficient Computer表示可以将某些计算工作负载的能效提高多达100倍。

这使得Electron E1成为部署边缘计算设备（如传感器、可穿戴设备和无人机）的理想选择，这些设备通常需要依靠电池供电，因此需要谨慎节约能源以延长运行时间。

"我们正在做的事情具备CPU的能力，但效率却高出一到两个数量级，"Efficient Computer联合创始人兼首席执行官Brandon Lucia在接受IEEE Spectrum采访时表示。

**织物数据流架构**

通过全新的织物架构，Efficient Computer表示能够将软件程序的指令进行空间布局，而不是像冯·诺伊曼芯片那样从内存中顺序处理它们。

基本上，冯·诺伊曼芯片从内存中逐个接收指令。这些指令告诉处理器如何处理数据——例如，将其与某些内容相加、反转或改变格式——然后将操作结果返回内存。之后，它向处理器发送下一条指令，处理器执行所需操作并返回结果，如此反复。

冯·诺伊曼方法的问题在于其极其低效，指令从内存中提取、处理并返回结果，每秒发生数十亿次。这消耗大量能源，还存在额外开销，比如需要分支预测逻辑来预测下一条指令。

另一方面，Electron E1将整个指令序列映射为数据移动的空间路径。据Lucia介绍，可以将其视为按序列连接的"瓦片阵列"。每个瓦片本质上是一个精简的处理器核心，能够执行一系列指令，但没有获取、分支预测和其他开销。

effcc编译器读取软件程序并将每条指令分配给特定的瓦片。指令处理完成后，其结果成为下一个瓦片的输入。所有指令都按正确顺序排列，通过消除与内存的持续往返通信，使程序运行更加高效。如果程序序列出现分支（如遇到if/then/else场景），瓦片的空间模式也会相应改变，类似于铁路操作员切换开关来改变铁轨。

Efficient Computer表示，Electron E1针对嵌入式和边缘人工智能工作负载，这些工作负载受到现有中央处理器限制的困扰。该芯片已开始向各个工业和航空航天垂直领域的早期客户提供样品。

该公司还计划推出更强大的芯片版本Photon P1，将其空间计算架构扩展到更大规模的边缘计算工作负载。