Los centros de datos están procesando datos y distribuyendo los resultados a velocidades asombrosas y estos sistemas robustos requieren una cantidad significativa de energía; tanta energía, de hecho, que se proyecta que la tecnología de comunicación de información representará el 20% del consumo total de energía en elEstados Unidos para 2020.
Para responder a esta demanda, un equipo de investigadores de Japón y Estados Unidos ha desarrollado un marco para reducir el consumo de energía y mejorar la eficiencia.
Publicaron sus resultados el 19 de julio en Informes científicos , un diario de la naturaleza.
"La cantidad significativa de consumo de energía se ha convertido en un problema crítico en la sociedad moderna", dijo Olivia Chen, autora correspondiente del artículo y profesora asistente en el Instituto de Ciencias Avanzadas de la Universidad Nacional de Yokohama. "Hay un requisito urgente para extremadamentetecnologías informáticas de eficiencia energética "
El equipo de investigación utilizó un proceso de lógica digital llamado Adiabatic Quantum-Flux-Parametron AQFP. La idea detrás de la lógica es que la corriente continua debe reemplazarse por corriente alterna. La corriente alterna actúa como señal de reloj y como fuente de alimentación- a medida que la corriente cambia de dirección, señala la siguiente fase de tiempo para la computación.
La lógica, según Chen, podría mejorar las tecnologías de comunicación convencionales con los procesos de fabricación disponibles actualmente.
"Sin embargo, carece de un marco de síntesis automático y sistemático para traducir de la descripción lógica de alto nivel a las estructuras de lista de red del circuito Adiabatic Quantum-Flux-Parametron", dijo Chen, refiriéndose a los procesadores individuales dentro del circuito ". En este documento,mitigamos esa brecha presentando un flujo automático. También demostramos que AQFP puede lograr una reducción en el uso de energía en varios órdenes de magnitud en comparación con las tecnologías tradicionales ".
Los investigadores propusieron un marco de arriba hacia abajo para las decisiones informáticas que también pueden analizar su propio rendimiento. Para ello, utilizaron la síntesis lógica, un proceso mediante el cual dirigen el paso de información a través de puertas lógicas dentro de la unidad de procesamiento. Puertas lógicaspuede tomar un poco de información y generar una respuesta de sí o no. La respuesta puede activar otras puertas para responder y avanzar el proceso, o detenerlo por completo.
Con esta base, los investigadores desarrollaron una lógica de cómputo que toma la comprensión de alto nivel del procesamiento y cuánta energía usa y disipa un sistema y lo describe como un mapa optimizado para cada puerta dentro del modelo de circuito. A partir de esto, Chen yel equipo de investigación puede equilibrar la estimación de la potencia necesaria para procesar a través del sistema y la energía que el sistema disipa.
Según Chen, este enfoque también compensa la energía de enfriamiento necesaria para las tecnologías superconductoras y reduce la disipación de energía en dos órdenes de magnitud.
"Estos resultados demuestran el potencial de la tecnología y las aplicaciones de AQFP para cálculos a gran escala, de alto rendimiento y con eficiencia energética", dijo Chen.
En última instancia, los investigadores planean desarrollar un marco completamente automatizado para generar el diseño de circuito AQFP más eficiente.
"Los resultados de síntesis de los circuitos AQFP son muy prometedores en términos de computación de alto rendimiento y eficiencia energética", dijo Chen. "Con el futuro avance y madurez de la tecnología de fabricación AQFP, anticipamos aplicaciones más amplias que van desde aplicaciones espaciales y grandesa escala informática como los centros de datos "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad Nacional de Yokohama . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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