К 2040 году компьютеры будут потреблять больше электричества чем человечество способно произвести
Компьютеры занимают важное место в жизни современного общества. Количество проданных ПК и лэптопов растёт с огромной скоростью, как, впрочем, и объёмы потребляемой этими устройствами энергии. Если взять в расчет ещё и огромные серверные фермы вкупе с мощнейшими суперкомпьютерами, которые поглощают электричество как чёрные дыры, становится и вовсе не по себе. Недавно опубликованный отчёт Ассоциации производителей полупроводников заставил многих специалистов задуматься: сможем ли мы обеспечить свои компьютеры питанием в ближайшем будущем?
Начиная с 1990 года комиссия ведущих экспертов индустрии, куда входили представители 19-ти ведущих производителей микропроцессоров, составляла своеобразную карту потребления электроэнергии соответствующей техникой. Сегодня в ассоциации остались лишь представители четырёх производителей чипов – это Intel, TSMC, Samsung и Global Foundries. Последний отчёт данной организации об исследовании энергопотребления полупроводниковых чипов несколько настораживает, ведь, согласно ему, уже к 2040 году мы будем не в состоянии питать наши компьютеры. Вы можете увидеть всё сами на диаграмме чуть ниже.
Человечество приближается к той точке, когда экономика (а вовсе не физика, как предполагалось ранее Гордоном Муром) станет препятствием для дальнейшего развития компьютерных технологий. Мировая компьютерная инфраструктура уже сегодня откусывает довольно приличный кусок мировой энергии. Если верить экспертам, то уже к 2040 году человечество не сможет справляться с потребностями компьютеров в электричестве. Что будет за пределами этой отметки на диаграмме – пока загадывать сложно. Разумеется, на сегодняшний день это всего лишь прогнозы, а прогнозы, как известно, сбываются не всегда. Но если специалисты окажутся правы, человечеству придётся что-то менять либо в устройстве компьютеров, либо в производстве энергии.
Всякого я на своём веку повидал, но с мышами-трансформерами до этого момента мне дел иметь не приходилось. Разумеется, сама идея сделать модульный гаджет далеко не нова, и в данной области уже экспериментировали многие производители игровой периферии. Тем не менее устройство от Mad Catz привлекло моё внимание своим необычным, я бы даже сказал, бросающимся в глаза дизайном. Сегодня я поделюсь с вами впечатлениями от гаджета Mad Catz R.A.T.1, который настолько необычен, что поначалу даже не знаешь, с какой стороны к нему подойти.
Беспилотные автомобили Uber появятся уже в этом месяце
Информационно-аналитическое агентство Bloomberg сообщает, что компания Uber завершила испытания своих беспилотных автомобилей и готова принять на их борт первых пассажиров. Уже в этом месяце жители американского города Питтсбург и клиенты компании смогут заказать себе поездку на одном из беспилотных Volvo XC90 через мобильное приложение.
Новый китайский суперкомпьютер сможет выполнять квинтиллион операций в секунду
Летом этого года китайские специалисты уже создали самый мощный в мире суперкомпьютер Sunway TaihuLight, чья производительность составляет 93 петафлопс. Машина способна выполнять 93 квадриллиона вычислений в секунду благодаря а 10,65 миллиона ядер. Но Китай не собирается останавливаться на достигнутом, ведь вычислительные мощности лишними не бывают, поэтому китайский Государственный центр суперкомпьютерных вычислений вместе с Национальным университетом оборонной науки и техники приступил к разработке прототипа суперкомпьютера нового поколения. Пресс-служба центра сообщает, что будущий компьютер сможет выполнять квинтиллион операций в секунду.
В системе Центавра обнаружили планету, очень похожую на Землю
В Hewlett Packard Enterprise довольно давно занимались разработкой The Machine, новой компьютерной архитектуры. Ещё в 2014 году компания объявила о планах внедрить свою разработку и создать на её основе новый тип компьютеров и мобильных устройств, которые бы могли отвечать всем потребностям современной электроники. По задумке инженеров HPE, в компьютерах нового типа вместо медных кабелей для передачи сигналов должны были применяться лазеры, а обычную ОЗУ, карты памяти и жёсткие с твердотельными дисками предполагалось заменить мемристорами, способными менять своё сопротивление в зависимости от тока, который через них проходит. Такое решение было обусловлено тем, что память на основе мемристоров по характеристикам значительно лучше современных решений, использующихся в наших компьютерах и смартфонах. Так вот, спустя два года Hewlett Packard Enterprise, наконец, продемонстрировала первый рабочий прототип своей новой архитектуры.
Сейсмограф на Raspberry Pi вышел на Kickstarter
Микрокомпьютеры Raspberry Pi — замечательная вещь! На базе этих маленьких вычислительных машин создано много полезных и нужных приспособлений: аудиоусилители, роботы, системы видеонаблюдения, игровые автоматы, мини-пивоварни и многое другое. Сейчас вот появился и персональный сейсмограф, который может засечь даже самое незначительное колебание поверхности.
Военный компьютер «Восход» сможет работать в Арктике
Объединенная приборостроительная корпорация (ОПК) разработала армейский компьютер «Восход», предназначенный для эксплуатации в экстремальных условиях. Специалисты спроектировали его таким образом, что он может полноценно функционировать в движении, защищён от пыли, грязи, огня и воды. Не боится «Восход» и холода, а ещё он очень неприхотлив и в процессе работы потребляет всего около 35 Вт.
Идеи нобелевских лауреатов по физике могут перевернуть мир технологий
Британские ученые Дэвид Таулесс, Дункан Холдейн и Майкл Костерлиц получили в этом году Нобелевскую премию по физике «за теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических фаз вещества». Упоминание «теоретических открытий» наводит на мысль, что их работа не нашла или не найдет практического применения и не повлияет на нашу жизнь. Но верно как раз обратное.
Сингапурские ученые создали бетон будущего
Бетон, хоть и является одним из самых распространенных строительных материалов, обладает одним весьма неприятным недостатком. Со временем он сильно высыхает, трескается и в итоге может сломаться под сильным давлением. Ученые из Наньянского технологического университета (Сингапур) придумали, как упрочнить этот материал, чтобы вместе ломания он сгибался.
Учёным, наконец, удалось разгадать тайну дежавю
Дежавю (от déjà vu – «уже виденное», фр.) – психическое состояние, при котором человек ощущает, что он когда-то уже был в подобной ситуации. В то же время он осознаёт, что такие события на самом деле не происходили в его прошлом. Учёные годами ломали головы над тем, почему с нами происходят подобные «озарения», но не могли сойтись в едином мнении. Команда учёных из Школы психологии и нейробиологии при Университете Святого Эндрюса (Великобритания), похоже, ближе всего подобралась к разгадке этой тайны.
Япония хочет построить самый быстрый суперкомпьютер в мире к 2018 году
Информационное агентство «Рейтер» со ссылкой на японские источники сообщает о том, что Страна восходящего солнца планирует построить к 2018 году самый мощный суперкомпьютер в мире. Согласно полученной информации, государство планирует выделить 173 миллиона долларов на создание машины производительностью 130 петафлопс (130 септильонов операций в секунду) и тем самым обогнать самый быстрый в настоящий момент суперкомпьютер в мире, китайский Sunway TaihuLight, обеспечивающий производительность в 93 петафлопса.
В IBM на квантовом компьютере запущен облачный сервис
3 мая состоялся запуск пятикубитового квантового облачного сервиса IBM. Компьютер располагается в нью-йоркском исследовательском центре компании и предоставляет сотрудникам бесплатный доступ к облаку. Пока оно используется лишь для вычислений, и чтобы получить разрешение на доступ к сервису, необходимо предварительно подать заявку на пользование. Уже сейчас из запросов выстроилась очередь, сколько всего желающих написали заявление, не сообщается.
РКК «Энергия» набирает группу космических туристов
Ракетно-космическая корпорация «Энергия» первой планирует устроить туристам незабываемый полёт к Луне. Доставлять желающих на орбиту естественного спутника Земли планируют с помощью модернизированного корабля «Союз», сообщают «Известия». Генеральный директор РКК «Энергия» Владимир Солнцев рассказал, что корпорация уже занята разработкой проекта по модернизации космического корабля «Союз», ведь изначально он делался под лунную экспедицию, которую планировалось осуществить в будущем.
Автомастерская из Гданьска до сих пор использует Commodore 64
Иногда для того, чтобы хорошо и продуктивно работать, вовсе не обязательно тратить много денег на современные компьютеры и оргтехнику. Действительно, зачем покупать крутой и нафаршированный начинкой компьютер, буквально стреляющий терафлопсами, если вы собираетесь, например, вести на нём клиентскую базу или бухгалтерию? Вот и ребята из небольшой автомастерской, расположенной в польском городе Гданьске, думают так же. Поэтому продолжают использовать для выполнения повседневных задач старый добрый Commodore 64. Выпуск таких компьютеров начался 34 года назад.
Суперкомпьютер создал трехмерную модель сердечно-сосудистой системы человека
Американские ученые из Университета Дьюка (Duke University) в Дареме разработали суперкомпьютер, который позволяет создавать трехмерную модель сосудистой системы человека, практически не отличающейся по показателям от живого человеческого организма.
Ученые продемонстрировали обратную сторону закона Мура: если в ближайшее время не будет сделано радикальных улучшений по снижению потребления энергии компьютерами, к 2040 году мы не сможем обеспечить их электричеством.
В докладе экспертов Ассоциации полупроводниковой промышленности (Semiconductor Industry Association, SIA) отмечается: «Способность индустрии развиваться в соответствии с законом Мура привела не только к уменьшению размеров транзисторов, но и к большей энергетической плотности микрочипов, и связанных с этим проблем с температурой». В самом деле, самые мощные современные микропроцессоры, несмотря на свои небольшие размеры, содержат огромное количество контактов, общая протяженность которых может достигать километров. И все это моментально перегреется, стоит лишь забыть про охлаждение.
Все это приводит к непрерывно возрастающим потребностям в электричестве. Крупные современные дата-центры зачастую нуждаются в таком количестве энергии, которое вырабатывает отдельная электростанция. И эти запросы растут куда быстрее, чем увеличивается мировое производство энергии. Авторы доклада предполагают, что между 2035 и 2040 гг. процесс может привести к коллапсу, когда нужды электроники превысят возможности человека питать ее.
По словам экспертов SIA, инженеры и схемотехники то и дело находят решения, позволяющие создавать все более производительные микросхемы. И пока энергоэффективность остается на вторых ролях, она растет в соответствии с тем же законом Мура. «Будущие технологии и архитектуры должны стать на несколько порядков более энергоэффективны, – говорится в докладе, – если мы хотим увести потребление электричества с ее нынешней, взрывной кривой роста».
Возможно, к поискам в этом направлении разработчиков подтолкнет сама жизнь. Авторы доклада предсказывают, что уже в 2020-х увеличивать производительность процессоров традиционным путем – уменьшением размера транзисторов и все более плотным их размещением на чипе – станет экономически невыгодно.
Энергопотребление таких микросхем будет так велико, что пользователям выгоднее будет обратиться к набору из нескольких процессоров не столь сложных и «прожорливых». Схемотехникам придется искать совершенно новые подходы, если только они хотят сохранить свои знаменитые темпы развития электроники – и верность закону Мура.
К 2040 году компьютеры будут потреблять больше электричества, чем человечество способно произвести
Компьютеры занимают важное место в жизни современного общества. Количество проданных ПК и лэптопов растёт с огромной скоростью, как, впрочем, и объёмы потребляемой этими устройствами энергии. Если взять в расчет ещё и огромные серверные фермы вкупе с мощнейшими суперкомпьютерами, которые поглощают электричество как чёрные дыры, становится и вовсе не по себе. Недавно опубликованный отчёт Ассоциации производителей полупроводников заставил многих специалистов задуматься: сможем ли мы обеспечить свои компьютеры питанием в ближайшем будущем?
Учёные предсказали, что, несмотря на все успехи человечества в проектировании компьютеров, к 2040 году компьютерным чипам потребуется больше электричества, чем смогут произвести все электростанции мира.
Этот прогноз означает, что наша возможность придерживаться закона Мура, по которому количество транзисторов на кристалле интегральной схемы удваивается каждые два года, буквально ускользает из рук.
Впервые это предположение было сделано в докладе Ассоциации производителей полупроводников (Semiconductor Industry Association – SIA), вышедшем в прошлом году, но известно о нём стало относительно недавно благодаря подготовленной Ассоциацией финальной версии оценки перспектив полупроводниковой индустрии.
Основная идея в том, что компьютерные чипы становятся более производительными благодаря большему количеству транзисторов, которым, в свою очередь, нужно всё больше энергии (несмотря на все усилия по повышению их эффективности). Производители полупроводников уверены в своей способности ограничить энергопотребление чипов благодаря умным инженерным решениям, однако, по мнению экспертов SIA, существующих на сегодняшний день технологий для этого явно недостаточно.
«До сих пор индустрии удавалось следовать закону Мура благодаря уменьшению транзисторов и увеличению их числа», – говорится в докладе, – но это же привело к их большей энергоёмкости и проблемам с охлаждением. Чем больше транзисторов на чипе, тем больше нужно соединений. Протяжённость таких соединений в самых передовых процессорах может достигать нескольких километров. Однако всё большее сжатие соединений сказывается на их эффективности».
По подсчётам экспертов SIA, в долгосрочной перспективе, а точнее, уже к 2040 году, если подходы к проектированию чипов не изменятся, компьютеры будут потреблять больше энергии, чем сможет произвести мировая энергосистема.
Суть проблемы отображена на графике внизу, демонстрирующем энергопотребление современных вычислительных устройств. Оранжевая «прогнозная» линия показывает, что энергетические потребности компьютеров превысят возможности энергетики где-то между 2035 и 2040 годами.
В наши дни, инженеры, чтобы повысить производительность и уложиться в закон Мура, нагромождают крошечные транзисторы сразу в трех измерениях. Но в SIA убеждены, что это не может продолжаться вечно, учитывая сколько энергии теряется с каждым таким нагромождением.
«Традиционные подходы к проектированию уперлись в законы физики. Снижение энергоемкости вычислительных процессов требует масштабных исследований по улучшению свойств материалов и компьютерной архитектуры в целом. При этом новые материалы и архитектура должны быть на несколько порядков эффективнее нынешних. Только в таком случае удастся предотвратить взрывной рост энергопотребления», – говорится в докладе SIA.
Более того, эксперты утверждают, что уже после 2020 года совершенствовать свойства чипов сегодняшними методами – за счет все большего уплотнения транзисторов, – станет экономически невыгодно, и это еще одна серьезная задача для инженеров и ученых. Масштабы проблемы велики, и вполне вероятно, что следующий скачек в эффективности компьютеров может быть связан со сферой, не имеющей прямого отношения к производству транзисторов. В таком случае закон Мура, по крайней мере в общих чертах, продолжит действовать в ближайшие десятилетия.
«Эта стена начала разрушаться в 2005 году. С тех пор у нас стало появляться все больше транзисторов, но их качество не слишком-то улучшалось, – говорит компьютерный инженер Томас Конте из Технологического Института Джорджии, – Речь не о том, что закону Мура приходит конец. Просто нужно сделать шаг назад и задуматься: а что действительно важно для нас? А важны для нас скорость и качество компьютерных вычислений».
Астрономы впервые увидели весь процесс перехода белого карлика в нову
C 2009 года астрономы наблюдали за тем, как сверхплотная мертвая звезда неожиданно озарилась ярчайшим светом. Мертвая звезда оказалась белым карликом, бледным напоминанием некогда существовавшего красного гиганта, выработавшего весь свой топливный ресурс и пережившего коллапс. Наблюдаемый взрыв оказался признаком появления классической новы, редко наблюдаемого явления звездной вспышки, характерной только для белых карликов. Астрономам удалось понаблюдать за звездой до и после ее взрыва и впервые получить визуальные доказательства того, что же вызывает этот загадочный во всех отношениях звездный коллапс.
Росэлектроника разработала защитные метки, способные подтвердить подлинность продукции
Специалисты Росэлектроники создали новую технологию производства защитных меток для гарантии подлинности продукта и защиты от контрафакта. Метками уже заинтересовался рад отечественных и зарубежных компаний.
К 2018 году IBM выпустит суперкомпьютер мощностью в 200 петафлопс
На прошлой неделе в Китае был запущен TaihuLight, самый мощный в мире суперкомпьютер, производительность которого составляет 93 петафлопс. На днях стало известно, что национальная лаборатория департамента энергии в Оак Ридж (США) скоро получит суперкомпьютер от IBM, который будет в два раза мощнее китайского. Поставка новинки намечена на начало 2018 года, производительность находящегося в разработке вычислительного гиганта впечатляет – 200 петафлопс.
В Финляндии запустили беспилотные электромаршрутки
Столица Финляндии получила в своё распоряжение два новеньких беспилотных автобуса, работающих на электричестве. Сайт Yle сообщает, что два пассажирских транспортных средства будут курсировать по району Хернесаари и продолжат катать людей до середины сентября 2016 года.
Читайте также: