Potenza e calore, dettagli da nulla
Il costo dell'elettricità può addirittura superare quello del supercomputer, in un periodo che va dai due ai quattro anni. Inoltre, l'enorme quantità di energia consumata produce un'altrettanto enorme quantità di calore, la cui dissipazione fa ulteriormente levitare i costi.
Energia e calore sono problemi correlati: mano a mano che aumenta il bisogno di prestazioni, vengono introdotti processori più veloci e voraci di watt. Ci sono problemi che richiedono prestazioni milioni di volte più grandi di quelle dei supercomputer attuali: insomma, una sfida senza fine.
Il Sandia Thunderbird
L'attenzione si è focalizzata, in particolare, sulla quantità di energia richiesta da grandi gruppi di computers. Si tratta, in effetti, di una questione importante, perché il consumo energetico di queste “stanze di computers” può rappresentare più del 60% del totale delle spese annuali di mantenimento. La soluzione al problema sta nella tecnologia di produzione del processore. Le prestazioni dei supercomputers tenderanno ad adattarsi ai limiti imposti dal consumo energetico, e quindi quest'ultimo sarà il parametro che determinerà le migliori prestazioni possibili. Si tratta di un fenomeno naturale, giacché molte applicazioni richiedono le più alte prestazioni che una certa tecnologia può dare; ma è anche vero che non esiste una soluzione chiara e semplice, ma piuttosto diverse vie, sempre migliori, di aggirare il problema e ottenere le migliori prestazioni possibili. Spero che il mio progetto di supercomputer se la cavi al meglio.
Il risultato del consumo energetico è la generazione di calore che, in effetti, è il prodotto di energia mal utilizzata. Rimuovere questo calore richiede grossi sistemi per il raffreddamento e il movimento dell'aria, il che consuma ancora più energia. A conti fatti, l'aumento del calore generato e dei sistemi per dissiparlo pare senza fine. Quindi la prestazione massima ha un ulteriore limite, oltre a quello energetico: la capacità del sistema di dissipare il calore.
Molti dei processi attivi in un supercomputer non richiedono grandi prestazioni, ma solo velocità nei tempi di risposta. Un buon esempio sono le ricerche sul web; questo tipo di processi può essere gestito con efficienza usando grandi sistemi, organizzati per clusters, e il multithreading. Potremmo tentare di bilanciare i sistemi in scala; per esempio, il supercomputer più veloce di oggi è composto da più di 100.000 processori, ma ognuno di questi equivale, in prestazioni, a meno della metà di un tipico PC.
Quindi, per tenere un supercomputer lontano dall'ufficio, basta renderlo un mostro affamato di energia e capace di lanciare fiamme. Dopo un anno di bollette astronomiche, il proprietario li butterebbe nell'immondizia, per tornare a sistemi più controllabili. L'alternativa, ridurre il sistema in scala, per renderlo più adatto, riduce un po' la velocità dei processori. Mentre aspettiamo un qualche tipo di svolta, continuiamo a spingere i produttori a costruire processori con consumi minori e più efficienti. Per lo sviluppo di questi aspetti, ringraziamo i portatili, che non possono funzionare se l'energia viene sperperata.