211service.com
En ny og forbedret Moores lov
Forskere har for første gang vist, at computeres energieffektivitet fordobles omtrent hver 18. måned.
Kraftsugende: Den første almindelige computer, ENIAC 1, kunne udføre et par hundrede beregninger i sekundet.
Konklusionen, bakket op af seks årtiers data, afspejler Moores lov, observationen fra Intel-grundlægger Gordon Moore, at computerens processorkraft fordobles omkring hver 18. måned. Men strømforbrugstendensen kan have endnu større relevans end Moores lov, da batteridrevne enheder - telefoner, tablets og sensorer - spreder sig.
Tanken er, at ved en fast computerbelastning vil mængden af batteri, du har brug for, falde med en faktor to hvert halvandet år, siger Jonathan Koomey , rådgivende professor i civil- og miljøteknik ved Stanford University og hovedforfatter af undersøgelsen. Flere mobile databehandlings- og registreringsapplikationer bliver mulige, siger Koomey, efterhånden som energieffektiviteten fortsætter sin konstante forbedring.
Forskningen, udført i samarbejde med Intel og Microsoft, undersøgte spidsstrømforbrug af elektroniske computerenheder siden konstruktionen af den elektroniske numeriske integrator og computer (ENIAC) i 1946. Den første almindelige computer, ENIAC, blev brugt til at beregne artilleriskydningstabeller for den amerikanske hær, og den kunne udføre et par hundrede beregninger i sekundet. Den brugte vakuumrør frem for transistorer, optog 1.800 kvadratfod og forbrugte 150 kilowatt strøm.
Selv før fremkomsten af diskrete transistorer, siger Koomey, blev energieffektiviteten fordoblet hver 18. måned. Dette er en grundlæggende egenskab ved informationsteknologi, der bruger elektroner til at skifte, siger han. Det er ikke kun en funktion af komponenterne på en chip.
Den slags tekniske overvejelser, der indgår i at forbedre computerens ydeevne - blandt andet at reducere komponentstørrelse, kapacitans og kommunikationstiden mellem dem - forbedrer også energieffektiviteten, siger Koomey. Den nye forskning, medforfattet af Stephen Berard fra Microsoft, Marla Sanchez, ved Carnegie Mellon University og Henry Wong fra Intel, blev offentliggjort i juli-september-udgaven af IEEE Annals of the History of Computing .
I juli udgav Koomey en rapport, der blandt andet viste, at den elektricitet, der blev brugt i datacentre verden over, steg med omkring 56 procent fra 2005 til 2010 - en meget lavere rate end den fordobling, der blev observeret fra 2000 til 2005.
Mens bedre energieffektivitet spillede en rolle i denne ændring, var den samlede elektricitet brugt i datacentre mindre end prognosen for 2010, delvis fordi der blev installeret færre nye servere end forventet på grund af teknologier såsom virtualisering, som gjorde det muligt for eksisterende systemer at køre flere programmer samtidigt. Koomey bemærker, at datacentercomputere sjældent kører med maksimal effekt. De fleste computere er faktisk frygtelig underudnyttede, siger han.
Informationsteknologiverdenen har gradvist flyttet sit fokus fra computeregenskaber til bedre energieffektivitet, især efterhånden som folk bliver mere vant til at bruge smartphones, bærbare computere, tablets og andre batteridrevne enheder.
Siden Intel Core-mikroarkitekturen blev introduceret i 2006, har virksomheden oplevet en havændring i forhold til fokus på strømforbrug, siger Lorie Wigle, general manager for økoteknologiprogrammet hos Intel. Historisk har vi fokuseret på ydeevne og batterilevetid, og i stigende grad ser vi, at de to ting hænger sammen, siger hun.
Alle kender til Moores lov og de bemærkelsesværdige forbedringer i computernes kraft, og det er naturligvis vigtigt, siger Erik Brynjolfsson, professor ved Sloan School of Management ved MIT. Men folk er mere opmærksomme på batterilevetiden for deres elektronik, samt hvor hurtigt de kan køre. Jeg tror, at det mere og mere er den dimension, der betyder noget for forbrugerne, siger Brynjolfsson. Og på en måde begynder 'Koomeys lov', denne strømforbrugstrend, at formørke Moores lov for, hvad der betyder noget for forbrugerne i mange applikationer.
For Koomey er det mest interessante aspekt af trenden at tænke på mulighederne for computere. De teoretiske grænser er stadig så langt væk, siger han. I 1985 analyserede fysikeren Richard Feynman elektricitetsbehovet til computere og vurderede, at effektiviteten teoretisk kunne forbedres med en faktor på 100 milliarder, før den rammer en grænse, undtagen nye teknologier som kvanteberegning. Siden da har effektivitetsforbedringer været omkring 40.000. Der er så langt igen, siger Koomey. Det er kun begrænset af vores klogskab, ikke fysikken.