Могут ли компьютеры исправить свое поведение?

Давний читатель Slashdot СпзТоид делится отчетом The Economist: Первое, что бросается в глаза, так это то, насколько он тихий», — говорит Киммо Коски, глава Финского научного центра информационных технологий. Доктор Коски описывает LUMI (по-фински «снег») — самый мощный суперкомпьютер в Европе, который находится в 250 км к югу. за Полярным кругом в городе Каяани в Финляндии. LUMI, который был открыт в прошлом году, используется для всего, от моделирования климата до поиска новых лекарств. Он имеет десятки тысяч отдельных процессоров и способен выполнять до 429 квадриллионов вычислений каждую секунду. Это делает его третьим по мощности суперкомпьютером в мире. Работает на гидроэлектроэнергии и использует отработанное тепло для обогрева домов в Каяани, он даже может похвастаться отрицательным выбросом углекислого газа. LUMI предлагает взглянуть на будущее высокопроизводительных вычислений (HPC) как на выделенных суперкомпьютерах, так и в облачной инфраструктуре, на которой работает большая часть Интернета.За последнее десятилетие спрос на HPC резко вырос благодаря таким технологиям, как машинное обучение, секвенирование генома и моделирование всего. от фондовых рынков и ядерного оружия до погоды. Скорее всего, он будет продолжать расти, поскольку такие приложения с удовольствием потребляют столько вычислительной мощности, сколько вы можете им предоставить. За тот же период объем вычислительной мощности, необходимой для обучения передовой модели искусственного интеллекта, удваивался каждые пять месяцев. Все это имеет последствия для окружающей среды.

Высокопроизводительные вычисления — и вычисления в целом — становятся крупным потребителем энергии. Международное энергетическое агентство считает, что на центры обработки данных приходится от 1,5% до 2% мирового потребления электроэнергии, примерно столько же, сколько и вся британская экономика. Ожидается, что к 2030 году этот показатель вырастет до 4%. Прислушиваясь к обещаниям правительства сократить выбросы парниковых газов, компьютерная индустрия пытается найти способы делать больше с меньшими затратами и повышать эффективность своих продуктов. Работа происходит на трех уровнях: уровне отдельных микросхем; компьютеров, построенных из этих чипов; и центры обработки данных, в которых, в свою очередь, размещаются компьютеры. […] Стандартной мерой эффективности центра обработки данных является эффективность использования энергии (pue), соотношение между общим энергопотреблением центра обработки данных и тем, сколько энергии используется для выполнения полезной работы. По данным Uptime Institute, консалтинговой фирмы, типичный центр обработки данных имеет значение pue 1,58. Это означает, что около двух третей электроэнергии уходит на работу компьютеров, а треть — на работу самого центра обработки данных, большая часть которого будет потребляться его системами охлаждения. Умный дизайн может значительно снизить это число.

Большинство существующих центров обработки данных полагаются на воздушное охлаждение. Жидкостное охлаждение обеспечивает лучшую теплопередачу за счет дополнительных инженерных усилий. Несколько стартапов даже предлагают полностью погружать печатные платы в специально разработанные жидкие ванны. Отчасти благодаря использованию жидкостного охлаждения Frontier может похвастаться коэффициентом полезного действия 1,03. Одна из причин, по которой люми был построен недалеко от полярного круга, заключалась в том, чтобы использовать прохладный субарктический воздух. Соседний компьютер, построенный в том же здании, использует это естественное охлаждение, чтобы достичь рейтинга мощности всего 1,02. Это означает, что 98% поступающего электричества превращается в полезную математику. Даже лучшие коммерческие центры обработки данных не дотягивают до таких показателей. Google, например, имеет среднее значение pue 1,1. Последние данные Uptime Institute, опубликованные в июне, показывают, что после нескольких лет неуклонного повышения эффективности глобальных центров обработки данных с 2018 года наблюдается застой. В отчете отмечается, что США, Великобритания и Европейский Союз, среди прочих учитывая новые правила, которые «могут заставить центры обработки данных стать более эффективными». Германия предложила Закон об энергоэффективности, согласно которому к 2027 году минимальный коэффициент полезного действия должен составлять 1,5, а к 2030 году — 1,3.