“Durante la próxima década, debemos pensar en la eficiencia energética como el desafío más importante”, dijo Lisa Su, directora ejecutiva de Advanced Micro Devices, a los ingenieros en la Conferencia Internacional de Circuitos de Estado Sólido (ISSCC) de IEEE de 2023, en San Francisco.
A pesar de la ralentización de la Ley de Moore, otros factores han hecho que las capacidades informáticas convencionales se dupliquen cada dos años y medio. Para las supercomputadoras, la duplicación está ocurriendo aún más rápido. Sin embargo, señaló Su, la eficiencia energética de la informática no ha seguido el mismo ritmo, lo que podría conducir a futuras supercomputadoras que requieran hasta 500 megavatios dentro de una década.
“Eso es probablemente demasiado”, dijo inexpresiva. “Está en el orden de lo que sería una planta de energía nuclear”. Nadie sabe realmente cómo lograr el próximo aumento de mil veces en la capacidad de las supercomputadoras: supercomputadoras a escala zetta, dijo Su. Pero seguramente requerirá mejoras en la eficiencia a nivel del sistema, lo que significa no solo computación eficiente en energía en chips, sino también comunicación eficiente entre chips y acceso a memoria de bajo consumo.
En el lado de la computación, Su llamó la atención sobre las mejoras en la arquitectura del procesador, el empaque avanzado y, a pesar de la desaceleración conocida, una mejor tecnología de silicio. Esa combinación podría más que duplicar la tasa histórica de aumento del rendimiento por vatio de la industria. Como ejemplo, Su comparó la GPU aceleradora MI250X, que está detrás de cuatro de las cinco supercomputadoras más eficientes, con su predecesora, la MI100. El chip más nuevo ofrece 4,2 veces más rendimiento con 2,2 veces más eficiencia. De eso, el diseño y la integración del chiplet representaron casi la mitad del aumento del rendimiento y alrededor del 30 por ciento del aumento de la eficiencia.
“Probablemente, la palanca más grande que hemos tenido recientemente ha sido el uso de empaques y chips avanzados”, dijo. “Nos permite unir los componentes de computación mucho más cerca que nunca”. Las interconexiones tridimensionales en los sistemas basados en chiplets pueden transmitir alrededor de 50 veces más bits por julio de energía que las conexiones de cobre en la placa base, según AMD. Usando una tecnología llamada 3D V-cache, los chipsets de cómputo de AMD ahora pueden tener SRAM adicional apilada sobre ellos para expandir el tamaño de su caché.
Otro factor de ahorro de energía del que habló Su es el cálculo específico del dominio, que describe como el uso de “las matemáticas correctas para las operaciones correctas”. Debido a que las operaciones de punto flotante de 8 bits son unas 30 veces más eficientes energéticamente que las de 64 bits, los fabricantes de GPU y otros chips aceleradores de IA han estado buscando formas de utilizar operaciones de menor precisión siempre que puedan. La arquitectura específica de dominio representó alrededor del 40 por ciento de las mejoras de rendimiento y eficiencia del MI250X.
AMD espera obtener otra mejora de rendimiento ocho veces mayor y una ganancia de eficiencia cinco veces mayor de su próxima generación, el MI300.
Pero la innovación del procesador en sí misma no será suficiente para llegar a la supercomputación a escala zetta, dijo Su. Debido a que las mejoras en el rendimiento y la eficiencia de la IA están superando las ganancias en el tipo de matemática de alta precisión que domina el trabajo de la física de las supercomputadoras, el campo debería recurrir a algoritmos híbridos que puedan aprovechar la eficiencia de la IA. Por ejemplo, los algoritmos de IA podrían acercarse a una solución de manera rápida y eficiente, y luego la brecha entre la respuesta de IA y la verdadera solución se puede llenar con computación de alta precisión.
De los artículos de su sitio
Artículos relacionados en la Web