211service.com
La tendencia informática que lo cambiará todo
La informática no solo se está volviendo más barata. Se está volviendo más eficiente desde el punto de vista energético. Eso significa un mundo poblado por sensores ubicuos y flujos de nanodatos. 9 de abril de 2012
El rendimiento de las computadoras ha mostrado un crecimiento notable y constante, duplicándose cada año y medio desde la década de 1970. Sin embargo, lo que la mayoría de la gente no sabe es que eficiencia electrica de la informática (el número de cálculos que se pueden completar por kilovatio-hora de electricidad utilizada) también se ha duplicado cada año y medio desde los albores de la era de las computadoras.
Las computadoras portátiles y los teléfonos móviles deben su existencia a esta tendencia, que ha provocado una rápida reducción de la energía consumida por los dispositivos informáticos que funcionan con baterías. El efecto futuro más importante es que la potencia necesaria para realizar una tarea que requiere un número fijo de cálculos seguirá cayendo a la mitad cada 1,5 años (o un factor de 100 cada década). Como resultado, proliferarán dispositivos de computación aún más pequeños y que consuman menos energía, allanando el camino para nuevas aplicaciones de computación y comunicaciones móviles que aumentan enormemente nuestra capacidad para recopilar y usar datos en tiempo real.
Como uno de los muchos ejemplos de lo que se está volviendo posible con la informática de ultrabajo consumo, considere el sensores inalámbricos sin batería creado por Joshua R. Smith de la Universidad de Washington. Estos sensores recolectan energía de señales de radio y televisión perdidas y transmiten datos desde una estación meteorológica a una pantalla interior cada cinco segundos. Usan tan poca energía (50 microvatios, en promedio) que no necesitan ninguna otra fuente de energía.
La recolección de flujos de energía de fondo, incluida la luz ambiental, el movimiento o el calor, abre la posibilidad de que los sensores móviles funcionen indefinidamente sin una fuente de alimentación externa, y eso significa una explosión de datos disponibles. Los sensores móviles amplían la promesa de lo que Erik Brynjolfsson, profesor de administración en el MIT llama nanodatos , o datos detallados personalizados que describen en detalle las características de las personas, las transacciones y los flujos de información.
¿Cuánto tiempo puede continuar esta tendencia? En 1985, el físico Richard Feynman calculó que la eficiencia energética de las computadoras podría mejorar sobre los niveles actuales en un factor de al menos cien mil millones (1011), y nuestros datos indican que la eficiencia de los dispositivos informáticos progresó solo en un factor de 40.000 entre 1985 y 2009. En otras palabras, apenas hemos comenzado a aprovechar todo el potencial.
Para poner el asunto en concreto, si una MacBook Air moderna funcionara con la eficiencia energética de las computadoras de 1991, su batería completamente cargada duraría 2,5 segundos. De manera similar, la supercomputadora más rápida del mundo, la Fujitsu K de 10,5 petaflop de Japón, consume actualmente la impresionante cantidad de 12,7 megavatios. Eso es suficiente para alimentar una ciudad de tamaño mediano. Pero en teoría, una máquina que iguale la destreza de cálculo de K consumiría, en dos décadas, solo la misma cantidad de electricidad que un horno tostador. Las computadoras portátiles de hoy, a su vez, se combinarán con dispositivos que consuman solo una potencia infinitesimal.
El fenómeno identificado aquí impulsa la eficiencia energética de todos los dispositivos basados en silicio, pero nadie ha determinado aún si la eficiencia de la transmisión de datos (el costo energético para los sensores de enviar señales inalámbricas, por ejemplo) progresa a tasas comparables. Las opciones de diseño sobre la velocidad de transmisión de la información, la frecuencia de la comunicación y las formas en que estos dispositivos reducen su potencia cuando no realizan tareas tienen un efecto significativo en el uso general de electricidad de los dispositivos móviles. Pero el efecto de las mejoras de eficiencia en la computación es impulsar las innovaciones en estas otras áreas, porque esa es la única forma de aprovechar al máximo los beneficios de las nuevas tecnologías de computación y detección.
El aumento a largo plazo de la eficiencia energética de la informática (y las tecnologías que hace posible) revolucionará la forma en que recopilamos y analizamos los datos y cómo los usamos para tomar mejores decisiones. Ayudará a que Internet de las cosas se convierta en una realidad, un desarrollo con profundas implicaciones en la forma en que las empresas y la sociedad en general se desarrollarán en las próximas décadas. Nos permitirá controlar los procesos industriales con mayor precisión, evaluar los resultados de nuestras acciones de forma rápida y eficaz, y reinventar rápidamente nuestras instituciones y modelos de negocio para reflejar nuevas realidades. También nos ayudará a avanzar hacia un enfoque más experimental para interactuar con el mundo: podremos probar nuestras suposiciones con datos reales en tiempo real y modificar esas suposiciones según lo dicte la realidad.
Históricamente, los mejores científicos informáticos y diseñadores de chips se centraron en los problemas de vanguardia de la informática de alto rendimiento y, sin duda, muchos todavía se sentirán tentados a abordar esos problemas. Pero el progreso continuo en la eficiencia energética de la informática está atrayendo a los mejores diseñadores e ingenieros a abordar un nuevo tipo de problema, uno definido por el diseño integrado de todo el sistema, la elegante frugalidad en el uso de la electricidad y la transmisión de datos, y la posibilidad real de transformar la relación de la humanidad con el universo. Yo, por mi parte, estoy encantado de verlos aceptar ese desafío.
Jonathan Koomey es autor, emprendedor y profesor consultor en la Universidad de Stanford. El es el autor de Efectivo frío, clima fresco: consejos basados en la ciencia para emprendedores ecológicos .
Si la eficiencia energética de la computación continúa con su tasa histórica de cambio, aumentará en un factor de 100 durante la próxima década, con las consiguientes mejoras en la computación móvil, los sensores y los controles. ¿Qué nuevas aplicaciones y productos podrían ser posibles con una mejora de eficiencia tan grande dentro de 10 años? ¿Qué otras innovaciones serían necesarias para que esas tecnologías se utilicen con mayor eficacia?