211service.com
Una nuova e migliorata legge di Moore
I ricercatori hanno, per la prima volta, dimostrato che l'efficienza energetica dei computer raddoppia all'incirca ogni 18 mesi.
Bisognoso di energia: Il primo computer generico, ENIAC 1, poteva eseguire alcune centinaia di calcoli al secondo.
La conclusione, supportata da sei decenni di dati, rispecchia la legge di Moore, l'osservazione del fondatore di Intel Gordon Moore secondo cui la potenza di elaborazione del computer raddoppia circa ogni 18 mesi. Ma la tendenza al consumo di energia potrebbe avere una rilevanza ancora maggiore della legge di Moore poiché i dispositivi alimentati a batteria (telefoni, tablet e sensori) proliferano.
L'idea è che con un carico di calcolo fisso, la quantità di batteria necessaria diminuirà di un fattore due ogni anno e mezzo, afferma Jonathan Koomey , professore consulente di ingegneria civile e ambientale presso la Stanford University e autore principale dello studio. Più applicazioni di mobile computing e rilevamento diventano possibili, afferma Koomey, poiché l'efficienza energetica continua il suo costante miglioramento.
La ricerca, condotta in collaborazione con Intel e Microsoft, ha esaminato il consumo di potenza di picco dei dispositivi di elaborazione elettronica dalla costruzione dell'integratore numerico elettronico e computer (ENIAC) nel 1946. Il primo computer di uso generale, l'ENIAC, è stato utilizzato per calcolare le tabelle di tiro dell'artiglieria per l'esercito degli Stati Uniti e potrebbe eseguire alcune centinaia di calcoli al secondo. Utilizzava tubi a vuoto anziché transistor, occupava 1.800 piedi quadrati e consumava 150 kilowatt di potenza.
Anche prima dell'avvento dei transistor discreti, afferma Koomey, l'efficienza energetica raddoppiava ogni 18 mesi. Questa è una caratteristica fondamentale della tecnologia dell'informazione che utilizza gli elettroni per la commutazione, dice. Non è solo una funzione dei componenti su un chip.
Il tipo di considerazioni ingegneristiche che vanno a migliorare le prestazioni del computer, riducendo le dimensioni dei componenti, la capacità e il tempo di comunicazione tra di loro, tra le altre cose, migliora anche l'efficienza energetica, afferma Koomey. La nuova ricerca, firmata da Stephen Berard di Microsoft, Marla Sanchez, della Carnegie Mellon University e Henry Wong di Intel, è stata pubblicata nel numero di luglio-settembre di IEEE Annals of the History of Computing .
A luglio, Koomey ha pubblicato un rapporto che ha mostrato, tra le altre scoperte, che l'elettricità utilizzata nei data center di tutto il mondo è aumentata di circa il 56% dal 2005 al 2010, un tasso molto inferiore rispetto al raddoppio osservato dal 2000 al 2005.
Sebbene una migliore efficienza energetica abbia avuto un ruolo in questo cambiamento, l'elettricità totale utilizzata nei data center è stata inferiore alle previsioni per il 2010 in parte perché sono stati installati meno nuovi server del previsto a causa di tecnologie come la virtualizzazione, che ha consentito ai sistemi esistenti di eseguire più programmi contemporaneamente. Koomey osserva che i computer dei data center raramente funzionano alla massima potenza. La maggior parte dei computer, infatti, è terribilmente sottoutilizzata, dice.
Il mondo della tecnologia dell'informazione ha gradualmente spostato la sua attenzione dalle capacità informatiche a una migliore efficienza energetica, soprattutto perché le persone si sono abituate a utilizzare smartphone, laptop, tablet e altri dispositivi alimentati a batteria.
Da quando la microarchitettura Intel Core è stata introdotta nel 2006, l'azienda ha vissuto un cambiamento epocale in termini di attenzione al consumo energetico, afferma Lorie Wigle, direttore generale del programma di eco-tecnologia di Intel. Storicamente, ci siamo concentrati sulle prestazioni e sulla durata della batteria e, sempre più, vediamo che queste due cose si uniscono, dice.
Tutti conoscono la legge di Moore e i notevoli miglioramenti nella potenza dei computer, e questo è ovviamente importante, afferma Erik Brynjolfsson, professore della Sloan School of Management al MIT. Ma le persone prestano maggiore attenzione alla durata della batteria dei loro dispositivi elettronici e alla velocità con cui possono funzionare. Penso che sia sempre più la dimensione che conta per i consumatori, afferma Brynjolfsson. E in un certo senso, la 'legge di Koomey', questa tendenza del consumo energetico, sta iniziando a eclissare la legge di Moore per ciò che conta per i consumatori in molte applicazioni.
Per Koomey, l'aspetto più interessante della tendenza è pensare alle possibilità per l'informatica. I limiti teorici sono ancora così lontani, dice. Nel 1985, il fisico Richard Feynman ha analizzato le esigenze di elettricità per i computer e ha stimato che l'efficienza potrebbe teoricamente migliorare di un fattore di 100 miliardi prima di raggiungere un limite, escludendo le nuove tecnologie come l'informatica quantistica. Da allora, i miglioramenti di efficienza sono stati circa 40.000. C'è così tanto da fare, dice Koomey. È limitato solo dalla nostra intelligenza, non dalla fisica.