Una nueva y mejorada ley de Moore

Los investigadores han demostrado, por primera vez, que la eficiencia energética de las computadoras se duplica aproximadamente cada 18 meses.

Hambrientos de poder: La primera computadora de propósito general, ENIAC 1, podía realizar algunos cientos de cálculos por segundo.

La conclusión, respaldada por seis décadas de datos, refleja la ley de Moore, la observación del fundador de Intel, Gordon Moore, de que la potencia de procesamiento de la computadora se duplica aproximadamente cada 18 meses. Pero la tendencia del consumo de energía podría tener incluso más relevancia que la ley de Moore, ya que proliferan los dispositivos que funcionan con baterías (teléfonos, tabletas y sensores).



La idea es que con una carga informática fija, la cantidad de batería que necesita se reducirá en un factor de dos cada año y medio, dice Jonathan Koomey , profesor consultor de ingeniería civil y ambiental en la Universidad de Stanford y autor principal del estudio. Se hacen posibles más aplicaciones de detección e informática móvil, dice Koomey, a medida que la eficiencia energética continúa mejorando constantemente.

La investigación, realizada en colaboración con Intel y Microsoft, examinó el consumo máximo de energía de los dispositivos informáticos electrónicos desde la construcción del Integrador Numérico Electrónico y la Computadora (ENIAC) en 1946. La primera computadora de uso general, la ENIAC, se utilizó para calcular las tablas de disparo de artillería para el Ejército de los EE. UU., y podría realizar unos cientos de cálculos por segundo. Utilizaba tubos de vacío en lugar de transistores, ocupaba 1.800 pies cuadrados y consumía 150 kilovatios de potencia.

Incluso antes de la llegada de los transistores discretos, dice Koomey, la eficiencia energética se duplicó cada 18 meses. Ésta es una característica fundamental de la tecnología de la información que utiliza electrones para conmutar, dice. No es solo una función de los componentes de un chip.

El tipo de consideraciones de ingeniería que se utilizan para mejorar el rendimiento de la computadora (reducir el tamaño de los componentes, la capacitancia y el tiempo de comunicación entre ellos, entre otras cosas) también mejora la eficiencia energética, dice Koomey. La nueva investigación, en coautoría de Stephen Berard de Microsoft, Marla Sanchez, de la Universidad Carnegie Mellon, y Henry Wong de Intel, se publicó en la edición de julio-septiembre de IEEE Annals of the History of Computing .

En julio, Koomey publicó un informe que mostraba, entre otros hallazgos, que la electricidad utilizada en los centros de datos de todo el mundo aumentó en aproximadamente un 56 por ciento entre 2005 y 2010, una tasa mucho más baja que la duplicación observada entre 2000 y 2005.

Si bien una mejor eficiencia energética influyó en este cambio, la electricidad total utilizada en los centros de datos fue menor que la previsión para 2010, en parte porque se instalaron menos servidores nuevos de lo esperado debido a tecnologías como la virtualización, que permitieron que los sistemas existentes ejecutaran más programas. simultaneamente. Koomey señala que las computadoras de los centros de datos rara vez funcionan con la potencia máxima. La mayoría de las computadoras están, de hecho, terriblemente infrautilizadas, dice.

El mundo de la tecnología de la información ha ido cambiando gradualmente su enfoque de las capacidades informáticas a una mejor eficiencia energética, especialmente a medida que las personas se acostumbran a usar teléfonos inteligentes, computadoras portátiles, tabletas y otros dispositivos que funcionan con baterías.

Desde que se introdujo la microarquitectura Intel Core en 2006, la compañía ha experimentado un cambio radical en términos de enfoque en el consumo de energía, dice Lorie Wigle, gerente general del programa de tecnología ecológica de Intel. Históricamente, nos hemos centrado en el rendimiento y la duración de la batería y, cada vez más, vemos que esas dos cosas se unen, dice.

Todo el mundo está familiarizado con la ley de Moore y las notables mejoras en el poder de las computadoras, y eso es obviamente importante, dice Erik Brynjolfsson, profesor de la Sloan School of Management en MIT. Pero la gente está prestando más atención a la duración de la batería de sus dispositivos electrónicos, así como a la rapidez con la que pueden funcionar. Creo que esa es cada vez más la dimensión que les importa a los consumidores, dice Brynjolfsson. Y, en cierto sentido, la 'ley de Koomey', esta tendencia de consumo de energía, está comenzando a eclipsar la ley de Moore para lo que les importa a los consumidores en muchas aplicaciones.

Para Koomey, el aspecto más interesante de la tendencia es pensar en las posibilidades de la informática. Los límites teóricos aún están muy lejos, dice. En 1985, el físico Richard Feynman analizó las necesidades de electricidad de las computadoras y estimó que la eficiencia podría mejorar teóricamente en un factor de 100 mil millones antes de llegar a un límite, excluyendo nuevas tecnologías como la computación cuántica. Desde entonces, las mejoras de eficiencia han sido de unas 40.000. Hay mucho por hacer, dice Koomey. Solo está limitado por nuestra inteligencia, no por la física.

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