Por Bernardo Miretzky, Technology Manager de AMD Spanish South America.
Mundialmente, 3.000 millones de computadores personales usan más del uno por ciento de toda la energía usada anualmente y 30 millones de servidores utilizan un adicional de 1,5 por ciento de toda la electricidad consumida, con un costo anual que va desde los US$14.000 millones a los US$18.000 millones. Se espera que con el mayor uso de Internet, dispositivos móviles y el interés por contenidos audiovisuales basados en la nube, estas cifras aumenten en los próximos años.
El avance en dispositivos móviles y la moda de la tecnología “vestible”, llevó a los fabricantes de tecnología a pensar una nueva generación de productos que disminuyan el consumo energético sin perder eficiencia en el rendimiento de estos sistemas. El mundo de los micro procesadores no es ajeno a esta tendencia. Este enfoque producirá beneficios significativos para los usuarios y para el planeta, reduciendo la huella de carbono, optimizando la utilización de recursos económicos y ambientales, mejorando sustancialmente la duración real de la batería y el rendimiento de los dispositivos móviles.
En el caso de AMD la meta es entregar 25 veces más eficiencia energética de sus Unidades de Procesamiento Acelerado (APU, por sus siglas en inglés) para el año 2020. Los planes de producir una mejora de 25 veces en la eficiencia energética para los dispositivos móviles en los próximos seis años, demuestran un ritmo que supera con creces las tasas históricas de crecimiento en los máximos topes de eficiencia energética. Esto se lograría a través de mejoras en el rendimiento y la rápida reducción en el uso típico de la energía de los procesadores. Además de los beneficios de un mayor rendimiento, las ganancias de eficiencia ayudan a prolongar la vida útil de la batería, permitiendo el desarrollo de dispositivos más pequeños y con menos materiales, y limitando el impacto medioambiental global que significa un mayor número de dispositivos de computación.
La Ley Moore establece que el número de transistores capaces de ser construido en una zona determinada se duplica aproximadamente cada dos años. Una investigación de la Universidad de Stanford demuestra que la eficiencia energética de los procesadores ha seguido de cerca la tasa de mejora predicha por la Ley Moore. A través de la gestión inteligente de la energía y los avances arquitectónicos de los procesadores, junto con las mejoras en el proceso de fabricación, se espera que los logros en eficiencia energética superen la tendencia histórica que predice la ley de Moore en, al menos, un 70 por ciento entre 2014 y 2020.
En el segmento de procesadores, para superar las ganancias de eficiencia de energía son claves tres pilares centrales de diseño.
- Cómputo heterogéneo y optimización de energía. Gracias a la estandarización de las tecnologías HSA, se podrá ahorrar energía mediante la eliminación de las conexiones entre los chips discretos, reduciendo los ciclos de cómputo mediante el tratamiento de la CPU, la GPU y otros procesadores digitales como pares, permitiendo que cada instrucción y sus datos sean ejecutados por el procesador más eficiente para esa tarea.
- Manejo de energía inteligente y en tiempo real. La mayoría de las operaciones de cómputo se caracterizan por el tiempo de inactividad, el intervalo entre las pulsaciones de teclado, detección de sensores táctiles o el tiempo de revisión del contenido que se muestra en pantalla. Es por esto la importancia de ejecutar las tareas lo más rápido posible para acelerar el retorno al estado de reposo, y luego además, minimizar la energía utilizada en el estado “suspendido” de los componentes es de gran importancia para la gestión del consumo energético.
- Innovaciones en eficiencia energética. En el futuro muchas capacidades diferenciadoras como voltaje adaptable por pieza, islas de voltaje, una mayor integración de los componentes del sistema y otras técnicas que están en la etapa de desarrollo y pronto deberían rendir ganancias.