Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Do 2040 roku komputery mogą zużywać więcej energii niż możemy wyprodukować

ghost666 27 Lip 2016 12:23 3909 30
  • Do 2040 roku komputery mogą zużywać więcej energii niż możemy wyprodukować
    Naukowcy przewidują, że jeśli w najbliższym czasie nie zmieni się w radykalny sposób tego jak projektuje się obecnie komputery, to do 2040 roku wszystkie działające na świecie komputery będą potrzebowały więcej elektryczności niż aktualnie świat jest w stanie wyprodukować. Czy ta projekcja oznacza, że nie będziemy w stanie podtrzymać działania prawa Moora w rzeczywistości? Mówi ono, że co ok. dwa lata podwaja się liczba tranzystorów w układach scalonych - czy tak może być w nieskończoność?

    Prognozy na temat zużycia energii elektrycznej przez układy scalone opublikowało Stowarzyszenie Przemysłu Półprzewodnikowego (Semiconductor Industry Association, SIA) już w zeszłym roku, ale dopiero teraz zainteresowały się nim media, ponieważ związek ma z planami i perspektywami, jakie analizuje SIA.

    W dużym uproszczeniu mówiąc, wraz z wzrostem mocy obliczeniowej CPU rośnie także pobierana przez nie moc (o ile nie poprawia się wydajności). Jak zauważa SIA oznacza to, że wzrost wydajności procesorów jest ograniczony - "Zdolność do podążania za prawem Moora doprowadziła do miniaturyzacji tranzystorów, ale też problemów z dużą gęstością mocy i odprowadzaniem ciepła" czytamy w raporcie z roku 2015. "Większa liczba tranzystorów oznacza większą liczbę połączeń pomiędzy nimi - najnowsze procesory mają w sobie sumarycznie kilometry ścieżek, a im są one krótsze tym są mniej wydajne". Jak wylicza w swoim raporcie SIA, jeśli podejście do projektowania układów się nie zmieni to do 2040 roku nie będziemy w stanie zasilić komputerów - zabraknie nam prądu. Widać to na poniższym wykresie:

    Do 2040 roku komputery mogą zużywać więcej energii niż możemy wyprodukować


    Aktualnie inżynierowie układają tranzystory w 3D, aby gęściej je upakować i poprawić parametry, jednakże jak czytamy w raporcie SIA to podejście nie będzie działać wiecznie. "Konwencjonalne projekty układów scalonych rozbijają się o fizyczne ograniczenia. Redukcja 'kosztów energetycznych' przetwarzania danych wymaga skoordynowanych badań nad nowymi materiałami, urządzeniami i architekturami" czytamy w raporcie. "Nowe technologie i architektury muszą być kilka rzędów wielkości wydajniejsze, niż te którymi dysponujemy obecnie, aby ich rozwój był w przyszłości możliwy".

    SIA opublikowało długookresowy plan rozwoju sektora, dla inżynierów i naukowców. Sięga on daleko poza rok 2020 i opisuje jakie usprawnienia są konieczne, aby móc wyjść poza ograniczenia związane z dzisiejszą technologią i skalowaniem obecnie używanych architektur. Ten sektor jest ogromną niewiadomą, ale spodziewać należy się, że kolejne przełomy w technice półprzewodnikowej nie będą związane ściśle z liczbą tranzystorów w CPU, a prawo Moora nadal w jakiejś formie opisywać będzie mogło rozwój komputerów.

    "Ściana pojawiła się około roku 2005, a od tego czasu jakkolwiek udaje nam się zmieścić coraz więcej tranzystorów w CPU, to sytuacja wcale się nie poprawia. (...) Nie oznacza to końca prawa Moora. Oznacza jedynie konieczność przedefiniowania tego co na prawdę ma znaczenie - mocy obliczeniowej, a nie liczby i rozmiaru tranzystorów" podsumowuje Thomas Conte z Georgia Tech.

    Źródło: http://www.sciencealert.com/computers-will-require-more-energy-than-the-world-generates-by-2040

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9661 postów o ocenie 7765, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • #2
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #3
    Szyszkownik Kilkujadek
    Poziom 35  
    alpika napisał:
    Zobaczcie ile milionów stacjonarek używa starego typu dyski. To jest prąd! Jak dla mnie, już system Windows 10 powinien uniemożliwić instalację samego siebie na innych dyskach jak właśnie ssd. Dyski ssd są już tak tanie że zmusić ludzi do zmiany na bardziej energooszczędne nie było by problemem tylko tak naprawdę nikogo to nie obchodzi.

    Miałbyś duże osiągnięcia w warunkach gospodarki centralnie planowanej.
  • #4
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #5
    horik
    Poziom 13  
    Do wszystkiego można zmusić ludzi, nawet do chodzenia do tyłu i mówienia bez spółgłosek. Tyle, że informatyka to nie ministerstwo i zmusić się do niczego nie da. Na szczęście. Ktoś coś zablokuje - to ludzie stworzą alternatywę.
  • #7
    japko1024
    Poziom 18  
    alpika napisał:
    Jak dla mnie, już system Windows 10 powinien uniemożliwić instalację samego siebie na innych dyskach jak właśnie ssd.
    Może niech lepiej przestaną marnować prąd użytkowników na szpiegowanie ich.
  • #8
    upanie
    Poziom 22  
    Nie ma co się podniecać "komputerami" w klasycznym tego słowa znaczeniu.
    W natarciu jest IoT. Spece od bezpieczeństwa zapędzają się do tego stopnia, że aby sterować żarówką trzeba będzie użyć nie AVR-ka a procesora aplikacyjnego z całkiem "pełnym" systemem operacyjnym, najczęściej typu linux.
    Żeby nie pisać tylko ogólników to taki Samsung mocno inwestuje w swojego Tizen-a m.in. w profil IoT a jako platformę referencyjną wskazuje ARTIK 5 i 10.
    To sobie pomyślcie ile mocy trzeba dodać do tych wszystkich "rzeczy", które obecnie nie są w sieci a będą w przyszłości.
    Z drugiej strony dlaczego nie miałoby się w przyszłości produkować więcej energii?
    Można by bardziej zdecentralizować system zasilania.
  • #9
    tomek122
    Poziom 21  
    Ale suchar. Ilość komputerów jest liczona dla 2040r a dostępna ilość energii z dnia dzisiejszego.
  • #10
    japko1024
    Poziom 18  
    Na wykresie widać prognozowaną roczną produkcję energii - ma rosnąć (wykres jest lekko nachylony), ale nie tak szybko, jak energia zużywana przez komputery.
  • #11
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #12
    upanie
    Poziom 22  
    No i co z tym zrobić? Wykryć, że użytkownikiem jest starszy człowiek i wyłączyć mu GPS.
    GPSa włączył mu pewnie wnuczek jak się bawił i tak zostawił. Jest już włącznik GPS i odpowiednie ustawienia tylko trzeba z nich korzystać. Żaden program nie uodporni się całkowicie na użytkownika. Ty nie chcesz mieć aktualizacji FB co kilkadziesiąt sekund ale są ludzie, którzy popełnią samobójstwo jak ktoś coś do/o nich napisze a oni natychmiast nie odpowiedzą.
    Wszystko jest kwestią ustawień i świadomości. Ustawienia już są, może nie w każdej apce idealne ale są. Co do świadomości to nie ma i nie będzie.
    Takie już mamy społeczeństwo zachłanne i wymagające. Sam taki jestem :D
    Trzeba produkować więcej energii żeby nas zaspokoić. Sami sobie to robimy. Nie ma jakiś mitycznych ICH. To my i nie oburzajmy się na kogoś innego jak np. programistów co robią głupie programy bo oni je robią takie jakie chce klient. No do pewnego stopnia :D
  • #13
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #14
    japko1024
    Poziom 18  
    Kiedyś "powiadomienia" funkcjonowały w znacznie prostszy sposób - jak ktoś telefonował, na linii pojawiało się odpowiednie napięcie i telefon dzwonił. Czy musiał coś wysyłać, żeby móc odbierać? Teraz oczywiście w celu odbierania połączeń komórka musi co jakiś czas wysyłać sygnał informujący sieć o swoim położeniu, żeby można było odpowiednio skierować transmisję - tego nie da się obecnie uniknąć, ale czy nie dałoby się zmienić sposobu komunikacji takich urządzeń z serwerami np. e-mail czy portali społecznościowych? Czy to aktywne sprawdzanie powiadomień jest konieczne? Nie mogłoby być po prostu tak, że użytkownik logowałby się raz, a potem serwer wysyłałby do sieci jakąś informację (w miarę potrzeby zaszyfrowaną) wraz z jej adresem odbiorczym, która trafiałaby następnie do odpowiedniego urządzenia (działającego w trybie odbioru)? Zwiększyłoby to również szybkość wymiany informacji - zamiast sprawdzać np. maila co kilka minut, użytkownik dostawałby powiadomienia od razu.
  • #15
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #16
    japko1024
    Poziom 18  
    Ja akurat zauważyłem coś innego - nie przypominam sobie, żeby żaden smartfon powodował tyrkotanie radia albo głośników, a w przypadku komórek niebędących smartfonami często był z tym problem. Trochę to dziwne, bo smartfony praktycznie cały czas prowadzą jakieś transmisje danych. Może to kwestia np. nieco innej częstotliwości? Wszystkie powszechnie używane komórki działają w zakresie mikrofal, więc to trochę dziwne, że radio odbierające fale radiowe, a tym bardziej np. głośniki komputerowe z wejściem sygnału o częstotliwościach akustycznych, reagują na nie.
  • #17
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #18
    upanie
    Poziom 22  
    Cytat:
    Nie mogłoby być po prostu tak, że użytkownik logowałby się raz, a potem serwer wysyłałby do sieci jakąś informację (w miarę potrzeby zaszyfrowaną) wraz z jej adresem odbiorczym, która trafiałaby następnie do odpowiedniego urządzenia (działającego w trybie odbioru)?

    Ależ mogłoby być. Powiem więcej: tak właśnie jest :D
    Rzecz w tym, że żeby to działało to to urządzenie musi być obecne w sieci. Cały problem w tym, że infrastruktura musi być w stanie znać drogę do tego urządzenia.
    Z urządzeniami mobilnymi jest z deka inaczej. One same w sobie nie są urządzeniami ze stałym IP, do którego da się "zagadać". Cała komunikacja musi wyjść od nich. Jedyne co można zrobić to trochę zwiększyć stopień konfigurowalności apek. Nie znam twittera ani fb to się nie wypowiem jak działają ale w moim Note4 zauważyłem taki sprytny myk, że jak urządzenie leży nie ruszane jakiś czas to nic się nie dzieje. Jak je podniosę i pójdę sobie z nim to nagle zaczynam dostawać powiadomienia z programu pocztowego i inne cudaki np. z Google Play.
    Jednak to raczej jest funkcjonalność w systemie. Jak widać coś tam ktoś próbuje zrobić z oszczędzaniem energii i nie wiem czy w tym przypadku to Samsung czy Google.
    Coby nie było to i tak mało to wszystko da.
    Jedno jest pewne. Wkroczyliśmy już dawno na ścieżkę energożerności i nic nas od tego nie odwiedzie.. Oczywiście próbować oszczędzać trzeba i będziemy to robić jednak trzeba nam coraz więcej energii.
    Ktoś kto zaznał luksusu niechętnie wróci do szarzyzny.
  • #19
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #20
    upanie
    Poziom 22  
    imei nie ma tu nic do gadania.
    W całym tym świecie istnieje dużo warstw (coś jak cebula i ogr :D )
    Cały świat sieciowo-informatyczny jest oparty o adres IP (v4 lub v6), który to identyfikuje urządzenie w sieci. Infrastruktura stacjonarna nie ma bladego pojęcia o jakimś tam IMEI czy numerze karty SIM czy nawet numerze telefonicznym. Serwer pocztowy chce wysłać powiadomienie do klienta o jakimś adresie IP.
    Niższe warstwy dbają o to, żeby ten adres IP był jakoś namierzalny.
    Urządzenia mobilne nie połączone przez WiFi tylko przez modem nie mają takiego adresu STAŁEGO i w ogóle klasy publicznej. Zmienia się on bardzo często. Z resztą przez WiFi też niekoniecznie. Zależy do jakiego routera jest podłączony. Jeśli jest za tzw. NATem to sytuacja jest identyczna.
    Temat jest długi i szeroki. Rzecz w tym, że świat 3G to takie nowum, które dołączyło się do starej, dużej i od lat ustabilizowanej infrastruktury, której ojcowie założyciele nie śnili nawet o dzisiejszych technologiach mobilnych.
    Byłoby lepiej gdyby urządzenia mobilne były nonstop połączone z siecią i miały stały adres IP. No ale wtedy zużywałby więcej energii sam telefon i reszta infrastruktury sieciowej bo łączność trzeba aktywnie utrzymywać. No a to chyba nie o to chodziło ;)
  • #21
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #22
    upanie
    Poziom 22  
    A w jaki sposób chcesz namówić serwer pocztowy żeby wysyłał wiadomości do IMEI a nie do IP?
  • #23
    japko1024
    Poziom 18  
    Trzeba by namówić nie serwer, a jego administratorów :D Ale nie jestem przekonany do zastąpienia zmiennego IP przez stałe IMEI - zmniejszyłoby to i tak już niewielką anonimowość w Internecie.
  • #24
    upanie
    Poziom 22  
    Rzecz w tym, że się nie da namówić nikogo na IMEI. Sieć komórkowa i sieć stacjonarna powstawały w innych czasach i są od siebie BARDZO różne. Są różne też dlatego, że specyfika połączeń jest zupełnie inna. Sieć IP na sieci komórkowej to taka "nakładka" no i wyszło jak wyszło. Jak dla mnie całkiem nieźle choć niektóre rzeczy nie działają.

    A co do anonimowości to ona obecnie nie istnieje w sieci. To jest ułuda. Póki chodzi o pierdoły to w pewnym sensie jest anonimowo ale jak do gry wkraczają specjaliści, policja, prokuratura to się nagle okazuje, że każdego da się odnaleźć.
  • #25
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #26
    upanie
    Poziom 22  
    Oczywiście wszystko jest do zrobienia ale jakim kosztem?
    Nikt nie będzie teraz przerabiał całej infrastruktury sieciowej, stacjonarnej tak aby dodać jakiś nowy identyfikator. Są adresy MAC i IP. To wystarcza i powiem więcej nikt tego nie zmieni. To tak jakby zmienić skład chemiczny benzyny. Niby można ale co z całą infrastrukturą i istniejącymi samochodami?
    To już lepiej wykorzystać IPv6 i każdemu urządzeniu nadawać ten numer w fabryce.
  • #27
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #28
    upanie
    Poziom 22  
    Można zrobić żeby nie był zmienny.
    MAC z założenia też nie jest zmienny no ale jeśli już ktoś sam na własne życzenie zmienia to już inna historia.
  • #29
    japko1024
    Poziom 18  
    Często jest tak, że dwie osoby są w tym samym pomieszczeniu i jedna chce drugiej wysłać jakiś plik czy tekst do skopiowania. Najbardziej sensownym i energooszczędnym rozwiązaniem byłoby przesłanie tych danych bezpośrednio z jednego urządzenia do drugiego, ewentualnie przez router, na którym oparta jest sieć lokalna. A jak to wygląda w rzeczywistości? Większość społeczeństwa skorzysta w takiej sytuacji z oddalonych o wiele kilometrów serwerów (np. e-mail czy "chmury" do przechowywania plików), co jest nie tylko energochłonne, ale zajmuje też więcej czasu, stwarza zagrożenie dla prywatności użytkowników i jest bardziej podatne na awarie. Trzeba by opracować jakieś standardy, które pozwoliłyby na równie łatwe dla przeciętnego użytkownika lokalne przesyłanie danych.
  • #30
    upanie
    Poziom 22  
    Nic nie trzeba opracowywać bo to już jest. Można przesyłać przez BT lub WiFi direct.
    Nie wiem czy wszystkie smartfony z NFC to mają ale w Samsungach wystarczy na otwartym np. obrazku zbliżyć do siebie dwa telefony z włączonym NFC i się automatycznie zestawia połączenie BT lub WiFi direct i leci :)