Investigadores de la UGR concluyen que la eficiencia energética de los supercomputadores se duplica cada 27 meses
La eficiencia energética, la cantidad de instrucciones que un ordenador puede realizar consumiendo un julio de energía, mejora cada día pero a un ritmo menor del previsto por la Ley de Koomey, que preveía que se doblaría cada 19 meses y no cada 2,29 años como se ha demostrado
Los investigadores del departamento de Ingeniería de Computadores, Automática y Robótica de la UGR, Alberto Prieto, Beatriz Prieto, y Juan José Escobar, del de Ingeniería del Software, han publicado un estudio en el que concluyen que la eficiencia energética de los supercomputadores está duplicándose cada 2,29 años. Este estudio, en el que ha colaborado Thomas Lampert, de la Universidad de Estrasburgo, ha sido publicado en la revista Cluster Computing, de la editorial Springer Nature. La eficiencia energética representa el número de instrucciones que un computador puede ejecutar consumiendo un julio de energía. Los autores demuestran que, gracias a los avances de la tecnología y de los sistemas de climatización de los grandes centros de datos, la mejora que se está obteniendo crece exponencialmente, pero a un ritmo menor que el establecido por la Ley de Koomey del año 2009, que prevé que la eficiencia energética máxima se duplicaría más rápidamente, en concreto, cada 19 meses frente a los 27 obtenidos por los autores.
Uno de los principales retos de la sociedad actual es reducir la demanda de energía eléctrica, y las Tecnologías de la Información y de las Comunicaciones (TIC) son un campo cada vez más relevante en el consumo de este tipo de energía, teniendo un gran impacto en las emisiones de gases de efecto invernadero. De hecho, la Asociación de la Industria de Semiconductores de EEUU ya en el año 2015 afirmó que, mientras la producción mundial de energía crece linealmente, la demanda de electricidad de los computadores lo hace exponencialmente, en lo que supone un claro desajuste. Otros estudios del mismo año indicaban que, en el peor de los casos, las TIC podrían contribuir hasta en un 23% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero en el año 2030. Si la tendencia continuase, según estimaciones de 2013, el consumo de energía eléctrica de los equipos tecnológicos de procesamiento de la información superararía la producción global mundial de energía eléctrica en 2040, lo que significa que no habría suficiente para alimentar a todos los sistemas informáticos del mundo.
Para que el consumo de energía de las TIC sea sostenible, la eficiencia energética debe crecer al menos tan rápido como la demanda de servicios informáticos, entre los que se incluyen las aplicaciones de Inteligencia Artificial. Por lo tanto, es crucial entender cómo está evolucionando la eficiencia energética y cómo se proyectará en el futuro, para tomar medidas adecuadas donde sea posible, y de ahí la relevancia del artículo de los investigadores de la Universidad de Granada. Los autores también demuestran que el rendimiento computacional (número de instrucciones ejecutables por segundo) sigue creciendo exponencialmente, duplicándose cada 1,85 años, en línea con la Ley de Moore, que en 1975 estableció que ese periodo era de aproximadamente 2 años. Hay que tener en cuenta que el supercomputador más ponente del mundo en la actualidad (Frontier) es capaz de ejecutar 1,2 trillones de operaciones con números reales por segundo.
Para llegar a todas estas conclusiones los autores han analizado un total de 9.682 computadores de alto rendimiento computacional (HPC), incluidos en 30 listas del TOP500 publicadas entre los años 2008 y 2023. El TOP500 incluye los 500 supercomputadores más potentes del mundo en cada momento, y sus listas se publican dos veces al año, en junio y septiembre.