El fabricante AMD agita el sector con su promesa de ofrecer una mejora 25 veces mayor en la eficiencia energética de sus Unidades de Procesamiento Acelerado (APUs) dentro de seis años, es decir, para 2020. Los detalles, incluyendo las innovaciones que producirán las mejoras de eficiencia esperadas fueron presentados por el director de Tecnología de AMD, Mark Papermaster, durante una presentación en la China International Software and Service Fair (CISIS) en Dalian, China.
El objetivo “25×20” es una mejora sustancial en comparación con los anteriores seis años (2008 a 2014), tiempo durante el cual AMD ha mejorado la eficiencia de la energía típica de sus productos más de 10 veces.
A nivel mundial, 3.000 millones de ordenadores personales utilizan más del uno por ciento de toda la energía consumida anualmente, y 30 millones de servidores informáticos utilizan un 1,5 por ciento adicional de toda la electricidad consumida, con un coste anual que oscila entre los 14.000 y los 18.000 millones de dólares. Se espera que un mayor uso de Internet, de dispositivos móviles, y el interés en contenido de audio y video en la nube en general den lugar a que todos esos números aumenten en los próximos años.
“La creación de productos de bajo consumo diferenciados es un elemento clave en nuestra estrategia de negocio, con un enfoque permanente en la eficiencia energética”, señala Papermaster. A través de las mejoras en la arquitectura de la APU y las técnicas inteligentes de eficiencia energética, nuestros clientes pueden esperar que mejoremos enormemente la eficiencia energética de nuestros procesadores durante los próximos años. Establecer un objetivo para mejorar la eficiencia energética de nuestros procesadores 25 veces para 2020 es una medida de nuestro compromiso y confianza en nuestro enfoque”.
Por otra parte, el doctor Jonathan Koomey, investigador del Centro Steyer-Taylor para Políticas Energéticas y Finanzas de la Universidad de Stanford, ha indicado que: “La eficiencia energética de las tecnologías de la información ha mejorado a un ritmo rápido desde el comienzo de la era informática, y las innovaciones en las tecnologías de semiconductores siguen abriendo nuevas posibilidades para lograr una mayor eficiencia. En este sentido, AMD ha mejorado constantemente la eficiencia energética de sus procesadores móviles, habiendo conseguido una mejora más de diez veces superior durante los últimos seis años en la eficiencia de la energía típica. El enfoque de AMD para mejorar la eficiencia de la energía típica producirá probablemente importantes beneficios para los consumidores, mejorando sustancialmente la duración de batería y el rendimiento en los dispositivos móviles. Los planes de tecnología de AMD demuestran cada promesa de producir una mejora alrededor de 25 veces mayor en la eficiencia de energía típica para dispositivos móviles durante los próximos seis años, un ritmo que supera con creces las tasas de crecimiento históricas en los mayores picos de eficiencia energética. Esto se lograría tanto a través de las ganancias de rendimiento como de rápidas reducciones en la energía típica de los procesadores. Además de los beneficios de un mayor rendimiento, las ganancias en eficiencia ayudan a ampliar la duración de la batería, permiten el desarrollo de dispositivos más pequeños y sostenibles, y limitan el impacto medioambiental global de un mayor número de dispositivos informáticos”.
Recordemos que la Ley de Moore establece que el número de transistores capaces de ser construidos en un área determinada se duplica aproximadamente cada dos años. La investigación del Dr. Koomey demuestra que, históricamente, la eficiencia energética de los procesadores ha seguido de cerca la tasa de mejora predicha por la Ley de Moore. A través de la gestión eficiente de la energía y los avances arquitectónicos de la APU, en conjunto con las mejoras tecnológicas del proceso de fabricación de semiconductores y un foco en energía típica, AMD espera que sus logros en eficiencia energética superen la tendencia de eficiencia histórica predicha por la ley de Moore en al menos un 70 por ciento entre 2014 y 2020.
Menos silicio y más eficiencia energética
Al igual que los avances en el rendimiento informático, los avances en la eficiencia energética, históricamente, han llegado junto con las nuevas generaciones de la tecnología de procesamiento de silicio que reducen el tamaño de cada transistor individual. AMD espera superar las ganancias de eficiencia de energía que se calculan de las transiciones de tecnología de procesamiento hasta el 2020, basándose en la exitosa ejecución de una estrategia basada en tres pilares centrales de diseño de la compañía:
1.- Informática heterogénea y optimización de la energía: a través de la Arquitectura de Sistemas Heterogéneos (HSA), AMD combina los núcleos de cómputo de la CPU y la GPU y aceleradores con propósitos especiales, como los procesadores de señalización digital y codificadores de vídeo en el mismo chip en forma de APUs. Esta innovación de AMD ahorra energía mediante la eliminación de las conexiones entre los chips discretos, reduce los ciclos de cómputo mediante el tratamiento de la CPU y la GPU como iguales, y permite el desplazamiento fluido de las cargas de trabajo informático al componente de procesamiento óptimo. El resultado es una mayor eficiencia energética y el rendimiento acelerado para cargas de trabajo comunes, incluyendo aplicaciones de ofimática estándar, así como para cargas de orientación visual y de trabajo interactivas, como las interfaces de usuario natural y el reconocimiento de imagen y de voz. AMD ofrece APUs con las características de la HSA para los mercados de integrados, de servidores y dispositivos de cliente, y sus APUs semi-personalizadas están dentro de la nueva generación de consolas de videojuegos.
2.- Gestión de energía inteligente y en tiempo real: la mayoría de las operaciones informáticas se caracterizan por un tiempo de inactividad, el intervalo entre las pulsaciones de teclado, entradas táctiles o el tiempo de revisión del contenido que se muestra. La ejecución de las tareas lo más rápido posible para acelerar el retorno al estado de reposo, y luego minimizar la energía utilizada en la inactividad es de gran importancia para la gestión del consumo energético. La mayoría de las tareas orientadas al consumidor como la navegación web, edición de documentos y fotografías se benefician de este comportamiento de “carrera al estado de reposo”. Las últimas APUs de AMD realizan análisis en tiempo real sobre la carga de trabajo y aplicaciones, ajustando dinámicamente la velocidad del reloj para lograr tasas de rendimiento óptimas. Del mismo modo, AMD ofrece la plataforma de administración de energía consciente, donde el procesador puede “overclockearse” para realizar rápidamente el trabajo, y luego caer de nuevo en el modo de reposo de bajo consumo.
3.- Innovaciones futuras en eficiencia energética: las mejoras en la eficiencia requieren un desarrollo tecnológico que tarda muchos años en completarse. AMD detectó la necesidad de eficiencia energética hace años e hizo las inversiones en investigación que desde entonces han llevado a características de alto impacto. En el futuro muchas capacidades diferenciadoras como inter-frame power gating, voltaje adaptable por pieza, islas de voltaje, una mayor integración de los componentes del sistema y otras técnicas aún están en la etapa de desarrollo y pronto deberían rendir ganancias.
La firma de analistas de la industria TIRIAS Research revisó recientemente la metodología de AMD para medir su eficiencia energética y los planes para conseguir una mejora 25 veces superior para 2020, y publicó un whitepaper disponible públicamente detallando su análisis.
Kevin Krewell, analista de TIRIAS Research, apunta que: “El objetivo de un procesador energéticamente eficiente es ofrecer más rendimiento que la anterior generación con un consumo energético igual o menor. El plan de AMD para acelerar las ganancias en eficiencia energética de sus procesadores para informática móvil es impresionante. Creemos que AMD logrará su objetivo de eficiencia energética, parcialmente a través de la mejora de procesos pero sobretodo al combinar el ahorro de reducir el consumo de la energía en reposo, el aumento de rendimiento de la arquitectura de sistemas heterogéneos y a través de una gestión de la energía más inteligente. Con este compromiso, AMD demuestra el liderazgo en la industria de la informática, impulsando las innovaciones para un futuro energéticamente más eficiente”.
