В однокристальной системе Tegra 3 инженеры NVIDIA помимо четырёх основных вычислительных ядер реализовали пятое ядро-компаньон, работающее на низкой частоте, и выполняющее тривиальные задачи в режиме ожидания, что позволяет существенным образом экономить энергию устройства. Учёные из Университета Пенсильвании и Университета Мичигана предлагают поступить с точностью до наоборот: помимо основных вычислительных ядер, располагать на кристалле несколько дополнительных, которые будут кратковременно включаться для многократного увеличения производительности процессора в каких-либо специфических задачах.

Технология, которая сравнивается с бегом на короткое расстояние, была представлена на международном симпозиуме по высокопроизводительным компьютерным архитектурам (International Symposium on High Performance Computer Architecture). Разработчики отмечают, что мобильные устройства не получают выигрыша, соизмеримого с ростом количества транзисторов в кристалле процессора, поскольку эти микросхемы ограничены рамками TDP, из-за чего все транзисторы не могут работать одновременно.

Это явление называется «Dark Silicon» (англ. «тёмный кремний»), и, по расчётам инженеров, к 2019 году только 9% от общего числа транзисторов в кристалле мобильного процессора смогут работать одновременно без угрозы перегрева. Концепция «спринтерских вычислений» подразумевает включение до 15 дополнительных ядер в случае необходимости интенсивной обработки данных на короткое время, что увеличит производительность процессора, по меньшей мере, в 10 раз. Подобное ускорение будет востребовано для панорамной съёмки, обработки голосовых команд или, например, прокладки маршрута в навигационном приложении, в то время как обычным задачам будет достаточно стандартной производительности.

Во избежание перегрева во время таких коротких «всплесков», учёные предлагают новую структуру, подразумевающую использование специального материала, который будет поглощать тепло в режиме максимального ускорения, а затем рассеивать его во время «отдыха» микросхемы.