Kommentar: Skyen bliver afgørende når Moores Lov rammer muren

Udviklingen i it-verdenen vil fortsætte, selv når kapaciteten i en processor ikke længere kan fordobles hvert andet år. Men computeren bliver i stedet til computerne.

Moores Lov har været en selvopfyldende profeti i mere end 50 år, hovedsageligt fordi chipindustrien med Intel i spidsen har besluttet sig for at bruge Moores observation som pejlemærke og næsten taktfast presse udviklingen, så kapaciteten på en processor er blevet fordoblet cirka hvert andet år.

Men som det mange gange har været beskrevet, så vil den eksponentielle udvikling på et tidspunkt løbe ind i både fysiske og økonomiske forhindringer, som vil drosle chipudviklingen ned til mere lineære forbedringer snarere end eksponentielle.

Lige nu er den største trussel mod Moores Lov således ikke, at transistorerne nærmer sig den atomare grænse. Derimod er Rocks Lov et større problem. Den er ligesom Moores Lov en observation af chipindustrien og peger på, at prisen for en chipfabrik fordobles cirka hvert fjerde år.

Læs også: Chipudvikling: Det er ikke teknologien, der giver Moores lov dødsstødet

Det er vigtigt, fordi omkostningen til etablering af en fabrik, der bruger en ny fremstillingsteknologi til en ny generation af processorer, skal hentes hjem på de processorer, der sælges. Hidtil har det kunnet lade sig gøre, fordi der blev solgt først flere pc'er og siden kom smartphones og tablets ind i billedet.

Både pc-markedet og smartphonemarkedet mætter til

Nu ser det imidlertid ud til, at forbrugere og virksomheder lader der gå længere tid mellem udskiftningerne af en pc. Samtidig er smartphone-markedet ved at være mættet med færre nye brugere, og væksten drives hovedsageligt af udskiftninger. Det betyder, at udsigten til at sælge mange flere processorer ikke er gode, og derfor ser regnestykket ikke længere godt ud, når en ny chipfabrik skal planlægges.

De dårlige nyheder for chipbranchen betyder imidlertid blot, at den skal til at finde andre veje. Lige nu vil branchen gerne sparke liv i Internet of Things, for det vil åbne et nyt marked for at sælge milliarder af processorer, der kan betale de dyre chipfabrikker hjem.

Læs også: Intel halser efter Moores Lov

Problemet er dog, at det næppe bliver Intels Xeon eller Core-processorer, der kommer til at sidde i Internet of Things, så hvad skal der ske med den vækst i regnekraft, vi er blevet vant til at have adgang til?

Der er flere faktorer, der betyder, at vi stadig vil kunne se en vækst i regnekraft over tid. Men når Moores Lov bremser op, så kommer væksten til at se anderledes ud.

Det mest oplagte er, at det bliver billigere at producere en beregningsenhed. Det ser vi allerede med ældre processorer, som kan fremstilles meget billigt, fordi teknologien er triviel og fabrikkerne betalt. Hvis der ikke kommer lige så hyppige udskiftninger af chipteknologierne i fremtiden, så vil man kunne forvente, at det bliver billigere at fremstille en chip med en given regnekraft.

Stadig plads til energioptimering

Samtidig er der formentlig plads til forbedringer i energiomkostningerne til at udføre en beregning. Teknologier som memristorer eller MRAM kan måske ikke redde Moores Lov i dens nuværende form, men de kan reducere energiforbruget. Jo færre joule, der skal til at udføre en given beregning, jo billigere bliver det.

Det tilbageværende problem er selve essensen af Moores Lov, nemlig at antallet af transistorer på en chip kunne fordobles hver 18-24 måned. Det har hidtil kunnet lade sig gøre, fordi vi har gjort fremskridt i de litografiske teknologier til at gøre transistorerne mindre og mindre.

Når det rammer den fysiske grænse, så vil der kun kunne komme flere transistorer på chippen ved at øge chiparealet. Der er visse muligheder for at stable transistorerne i flere lag, men på sigt vil chippen være nødt til at blive større, når transistorerne ikke kan blive mindre.

Læs også: Moores Lov fylder 50 år: Hvor længe kan den holde?

Det første sted, det kan blive et problem, er i smartphones. Her er der ikke meget plads til store processorer. Og når chippen når sin maksimale størrelse, er den næste løsning at koble flere processorer sammen. Det vil også have en øvre grænse i en smartphone.

Det er hér, skyen for alvor bliver relevant. Når den væsentligste faktor i vækst i regnekraft bliver at øge chiparealet enten for hver enkelt chip eller ved at øge antallet af chip, så bliver gulvareal afgørende. Megadatacentre vil kunne rumme millioner af energieffektive processorer, der pakkes så tæt som muligt i store haller.

Stordrift bliver nødvendigt, for selvom energiforbruget pr. beregningsenhed kan reduceres på chipniveau, så skal der bruges mange kvadratmeter datacenter til at opretholde en vækst i regnekraft.

Dermed kan det se ud til, at når Moores Lov ophører, så vender vi tilbage til en model, hvor regnekraften er centraliseret, og de lokale klienter må ofre regnekraft til fordel for at bevare en håndterlig størrelse.

Er man nødt til at arbejde med en it-strategi, der skal kigge længere frem end 10 år, så er datacenterdrift i en skala, der kan trække læsset for alle klienterne, altså en fremtid, man kan blive nødt til at tage højde for.

En forudsætning for alt dette er dog, at behovet for lokal regnekraft fortsætter med at vokse. På pc'en er det i dag mere grafikkræfter og strømforbrug, der er afgørende snarere end rå regnekraft på processorniveau.

Vi kan derfor også komme til at stå en situation, hvor opbremsningen for Moores Lov bliver ignoreret af den almindelige bruger og primært bliver en hovedpine for dem, der skal tackle datamængderne i datacentret. Medmindre big data og Internet of Things altså ikke kommer til at generere de enorme datamængder, analytikerne har forudset.

Tips og korrekturforslag til denne historie sendes til tip@version2.dk

Følg forløbet

Kommentarer (5)

Nils Bøjden

"Det første sted, det kan blive et problem, er i smartphones. Her er der ikke meget plads til store processorer. Og når chippen når sin maksimale størrelse, er den næste løsning at koble flere processorer sammen."

Det er vel minimale størrelse? Eller optimale?

Svend Nielsen

Tillad mig at være skeptisk overfor spådommene i denne artikel.

"Det er hér, skyen for alvor bliver relevant. Når den væsentligste faktor i vækst i regnekraft bliver at øge chiparealet enten for hver enkelt chip eller ved at øge antallet af chip, så bliver gulvareal afgørende."

Og hvordan er det så lige at den billedanalyse som skal holde de selvkørende biler på vejen og forhindre sammenstød, bliver konvertert til central regnekraft i et megadatacenter?

eller:

"Nu ser det imidlertid ud til, at forbrugere og virksomheder lader der gå længere tid mellem udskiftningerne af en pc. Samtidig er smartphone-markedet ved at være mættet med færre nye brugere, og væksten drives hovedsageligt af udskiftninger. Det betyder, at udsigten til at sælge mange flere processorer ikke er gode,..."

Dette er en fejlkonklusion. Verden består at andet og mere end PCer og Smartphones. Faktisk bliver de fuldstændig marginale i forhold til IoT, selvkørende biler, fly uden piloter, og, og, og....

"Problemet er dog, at det næppe bliver Intels Xeon eller Core-processorer, der kommer til at sidde i Internet of Things, så hvad skal der ske med den vækst i regnekraft, vi er blevet vant til at have adgang til?"

Det er som man helt har glemt FPGA udviklingen. For selvfølgelig skal der ikke Xeon prosessorer i IoT - de er for store og klodsede, og egner sig sjældent til det der er brug for i IoT. Regnekraften i de store PGA'er er enorm, og mulighederne næsten ubegrænsede.

"Er man nødt til at arbejde med en it-strategi, der skal kigge længere frem end 10 år, så er datacenterdrift i en skala, der kan trække læsset for alle klienterne, altså en fremtid, man kan blive nødt til at tage højde for."

Næppe - fordi det vil forudsætte, at tilgængelige båndbredder i både kabler og luft øges med en faktor 10^6 eller mere.

"En forudsætning for alt dette er dog, at behovet for lokal regnekraft fortsætter med at vokse. På pc'en er det i dag mere grafikkræfter og strømforbrug, der er afgørende snarere end rå regnekraft på processorniveau."

Jamen for den da - vågn op. Verden består at andet end gamere foran PCer. Forudsætningen om behovet for lokal regnekraft kommer til at holde. Prøv lige at regne på hvor meget der skal beregnes, når 4-5 stk. 360 graders 4K kameraer på en bil, skal billedanalysere ved 130 km/t.
Og hvilken rolle spiller det så, om der skal 2, 3 eller 400 flere chips i bilen. INTET. Ikke andet end at man skal tænke lidt over hvilke chips der gør hvad, og hvor meget information der skal flyde imellem dem.

SÅ nej, Moors lov er ikke et problem. Processorkraft lokalt er ikke et problem, og alt i chip industrien peger i retning af mere PGA og mere dedikerede specialchips med enorm regnekraft.

Omvendt tyder intet på, at adgangen til nødvendige båndbredder skulle nå et niveau, som muliggør centralisering af dedikeret lokal regnekraft. Nærmest tværtimod.

Per Hansen

Noget der undrer mig ved begejstringen for skyen er hvor privatlivet bliver af? Der er jo intet privatliv i skyen. Det er den ultimative big brother.

Er der mon en udvikling på vej eller i gang der tillader fuld kryptering også under beregninger i skyen? Altså hvor man kan køre (evt. krypterede) programmer på krypterede data på en sikker måde i et potentielt "fjendtligt" miljø? Først hvis det bliver muligt synes jeg skyen begynder at blive interessant. Ellers er den et klart skråplan på vej mod det totale overvågningssamfund. Med risikoen for at decideret vanvittige diktator-aspiranter som Trump kommer til magten må ikke engang præsidenten kunne få adgang til folks data. De skal være absolut utilgængelige for uvedkommende, og det skal være normalen at de er det. Så bliver skyen interessant.

Bent Jensen

Er vel ikke helt stadfæstet, da den blev fremsagt eller tænkt, da CPUér kunne bestå af kasser med flere print. Som de IBM CPU der kom i Rumfærgen

Jeg selv bruger loven i mere ren og let udgave. Taler om hele PC'en med regnekraft, altså også GPU. Men det er rigtigt, hvis vi taler om mores lov, så rammer den loften en dag, hvis vi kun har et univers. Meget lidt kan vokse exponential i evigheder.

Bruger den selv også i forbindelse med Solceller som jo også er "sand", det burde de mennesker der laver love også, i stedet for kun at se 4 år frem. Der er en væskt, eller billigere anlæg på omkring 20% om året.

Så for hver 3-4 år sker der en halvering af prisen for en Kilowatt time.
Lige nu kan den "laves" meget konservativ regnet for 1.20 kr. men om det er 240 eller 60 øre er ligemeget, så læg 3 år til, eller træk dem fra.

Om under 12 år for 15 øre, det er billigere end de 23 øre jeg giver per kilo watt time nu uden afgift. Så der skal nok tænkes lidt nytænkning ind her, og det skal nok også være inden 8-10 år, hvor de sider på tagene, og mange er gået off. gridt.

Log ind eller opret en konto for at skrive kommentarer