AMD anunció su objetivo de llegar a obtener 25 veces más eficiencia energética de sus Unidades de Procesamiento Acelerado (APUs, por sus siglas en inglés) para el año 2020. Los detalles, incluyendo las innovaciones que permitirán lograr la eficiencia esperada, fueron anunciados por el Director Ejecutivo de Tecnología de AMD, Mark Papermaster, durante una presentación en la conferencia China International Software and Information Service Fair (CISIS) en Dalian, China. El objetivo de “25X20” es un aumento sustancial en comparación con los últimos seis años (2008 a 2014), tiempo durante el cual AMD ha mejorado la eficiencia energética de sus productos a más de 10 veces.
Mundialmente, 3,000 millones de computadoras personales utilizan más del 1% de toda la energía que se consume anualmente, y 30 millones de servidores utilizan 1.5% adicional de toda la electricidad utilizada, con un costo anual que va desde $14,000 millones a $18,000 millones de dólares. Se espera que el mayor uso del Internet y de dispositivos móviles, así como el interés por contenidos audiovisuales basados en la nube, aumente esas cifras en los próximos años.
“La creación de productos de bajo consumo es un elemento clave de nuestra estrategia de negocio, con un enfoque permanente en la eficiencia energética”, dijo Papermaster. “A través de mejoras arquitectónicas a las APUs y de técnicas inteligentes de eficiencia energética, nuestros clientes podrán ver una mejora considerable en la eficiencia energética de nuestros procesadores durante los próximos años. Establecer un objetivo de mejorar la eficiencia energética de nuestros procesadores en 25 veces para el año 2020 demuestra nuestro compromiso y confianza en nuestro enfoque”.
“La eficiencia energética de las tecnologías de la información ha mejorado rápidamente desde los inicios de la era de la computación, y las innovaciones en semiconductores continúan abriendo nuevas posibilidades para una mayor eficiencia”, dijo el Dr. Jonathan Koomey, investigador en el Centro Steyer-Taylor de Política Energética y Finanzas de la Universidad de Stanford.
“AMD ha mejorado constantemente la eficiencia energética de sus procesadores para equipos portátiles, logrando una mejora de 10 veces en los últimos seis años en eficiencia energética de uso típico. El enfoque de AMD en mejorar la eficiencia energética seguramente producirá beneficios significativos para los usuarios, mejorando sustancialmente la duración real de la batería y el rendimiento de los dispositivos móviles.
Los planes tecnológicos de AMD, 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 por mucho las tasas históricas de crecimiento en los máximos picos de eficiencia energética. Esto se lograría a través de mejoras en el rendimiento y de la reducción en el consumo energético típico de los procesadores.
Además de los beneficios de un mayor rendimiento, las ganancias de eficiencia ayudan a prolongar la duración de la batería, lo cual permite el desarrollo de dispositivos más pequeños y con menos materiales, limitando el impacto medioambiental global producido por el mayor número de dispositivos de cómputo”.
La Ley de Moore establece que el número de transistores que puede producirse en una zona 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 administración inteligente de la energía y los avances arquitectónicos de las APUs, en conjunto con las mejoras en el proceso de fabricación de la tecnología de semiconductores y enfoque en la energía de uso típico, AMD espera que sus logros en eficiencia energética superen la tendencia histórica que predice la Ley de Moore en al menos un 70% entre el 2014 y el 2020.
Un diseño arquitectónico para liderazgo en eficiencia energética
Al igual que los avances en el desempeño de cómputo, los adelantos en eficiencia energética siempre llegan de la mano con las nuevas generaciones de la tecnología de procesos de silicio, que reducen el tamaño de cada transistor individual. A partir de ahora y hasta el 2020, AMD espera superar las ganancias en eficiencia energética que se anticipan de la transición a una tecnología de procesos con base en la ejecución exitosa de los tres pilares centrales de la estrategia de eficiencia energética de la compañía:
- Cómputo heterogéneo y optimización de energía: A través de la Arquitectura de Sistemas Heterogéneos (HSA), AMD combina núcleos de cómputo de CPU y GPU y aceleradores de propósitos especiales, tales como procesadores de señales digitales y codificadores de video, 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 pares, y permite el desplazamiento fluido de las cargas de trabajo de cómputo para el componente de procesamiento óptimo. El resultado es una mayor eficiencia energética y el rendimiento acelerado para cargas de trabajo comunes, incluyendo aplicaciones de oficina estándares, así como para cargas de trabajo de trabajo interactivas y de orientación visual, tales como interfaces naturales de usuario y reconocimiento de imagen y de voz. AMD ofrece APUs con funciones de HSA para los mercados de dispositivos integrados, servidores y dispositivos cliente, y sus APUs semipersonalizadas se encuentran dentro de la nueva generación de consolas de juego.
- Administración inteligente de energía en tiempo real: La mayoría de las operaciones de cómputo se caracterizan por el tiempo de inactividad, el intervalo entre las pulsaciones de teclado, entradas de tacto o el tiempo de revisión del contenido que se muestra. Ejecutar 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 administración del consumo energético. La mayoría de las tareas orientadas al consumidor como la navegación web, la edición de documentos y las fotografías se benefician de esta “carrera al estado de reposo”.
Las nuevas APUs de AMD realizan un análisis en tiempo real de la carga de trabajo y de las aplicaciones, ajustando dinámicamente la velocidad del reloj para lograr tasas de rendimiento óptimas. De manera similar, AMD ofrece una administración de energía con detección de plataforma, donde el procesador puede hacer “overclocking” para realizar con rapidez el trabajo y luego volverse a colocar en el modo de reposo de bajo consumo.
Innovaciones futuras en eficiencia energética: Las mejoras en eficiencia requieren desarrollos tecnológicos que toman muchos años en completarse. AMD detectó la necesidad de eficiencia energética hace años y realizó inversiones en investigación que, desde entonces, han generado a funciones de alto impacto. De cara al futuro, muchas capacidades, tales como inter-frame power gating, voltaje adaptable por pieza, islas de voltaje, mayor integración de los componentes del sistema y otras técnicas que aún están en etapa de desarrollo, pronto producirán ganancias.
La compañía de análisis en la industria, TIRIAS Research, recientemente evaluó la metodología de medición de eficiencia energética de AMD, revisó los planes de la compañía de lograr una mejora de 25 veces para el 2020 y produjo un informe público con detalles del análisis.
“El objetivo de un procesador de bajo consumo energético consiste en ofrecer más desempeño que la generación anterior con la misma o menor energía”, dijo Kevin Krewell, analista en TIRIAS Research.
“El plan de AMD de acelerar las ganancias de eficiencia energética de sus procesadores móviles es impresionante. Creemos que AMD va a alcanzar su objetivo de eficiencia energética, en parte a través de la mejora de procesos, pero sobre todo al combinar los ahorros generados por medio de la reducción de energía en reposo, del aumento de desempeño de la arquitectura de sistemas heterogéneos y de una administración más inteligente de energía. Con este compromiso, AMD demuestra su liderazgo en la industria de la cómputo e impulsa las innovaciones para un futuro con mayor eficiencia energética”.