Тechno Мobile

Напредъкът в оптимизирания дизайн, интелигентното управление на енергията и хетерогенната системна архитектура ще дадат възможност на AMD да изпревари тенденцията за енергийна ефективност поне със 70 %

AMD  днес обяви своята цел да постигне 25-кратно подобрение в енергийната ефективност на своите ускорени процесори (APU) към by 2020  . Подробности по темата, включително иновациите, които ще допринесат за очаквания напредък в ефективността няха представени днес от главния технологичен директор на компанията Марк Пейпърмастър по време на неговата встъпителна реч на международното изложение за софтуер и услуги в Далиен, Китай. Целта “25X20” е съществено увеличение в сравнение с предишните 6 години (2008 до 2014 г.), през който период AMD подобри енергийната ефективност на своите продукти при типично използване над 10 пъти.

В глобален план 3 милиарда персонални компютри използват над 1% от цялата енергия консумирана годишно, а 30 милиона сървъри потребяват допълнително 1,5 % от цялата консумирана електроенергия на обща годишна стойност от 14 до 18 милиарда щ.долара. Разширеното използване на интернет, на мобилни устройства, както и интересът към облачно-базирано видео и аудио съдържание в общия случай се очаква да доведат до увеличение на тези цифри през следващите години.

 “Създаването на диференцирани нискоенергийни продукти е ключов елемент от нашата бизнес стратегия, с неотслабващ фокус върху енергийната ефективност,” каза Пейпърмастър.  Чрез архитектурните подобрения в APU и интелигентните методи за ефективно използване на енергията нашите клиенти могат да очакват драматично подобрение на енергийната ефективност на нашите процесори през следващите няколко години. Поставянето на цел за 25-кратно подобряване на енергийната ефективност на нашите чипове към 2020 г. е мярка за нашия ангажимент и увереност в нашия подход.”

“Енергийната ефективност на информационните технологии се е подобрила с бързи темпове от началото на компютърната ера до днес, и иновациите в полупроводниковите технологии продължават да разкриват нови възможности за по-висока ефективност,” каза д-р Джонатан Кууми,  изследовател в Центъра Стайер-Тейлър за енергийна политика и финанси в Станфордския университет. “AMD непрекъснато подобрява енергийната ефективност на своите мобилни процесори, постигайки над 10-кратно подобрение за последните 6 години в ефективността при типична употреба. Фокусът на компанията върху подобряване на типичната енергийна ефективност вероятно ще доведе до значителни ползи за потребителите със съществено увеличаване на реалния живот на батерията и производителността на мобилните устройства.  Технологичните планове на AMD дават обещание да допринесат за около 25-кратно подобрение на енергийната ефективност при типично използване на мобилните устройства за следващите 6 години – темпо, което съществено надвишава историческата скорост на ръста на енергийната ефективност. Това би могло да се постигне както с увеличение на производителността, така и с бързо намаление на потребяваната от процесорите енергия при типично използване. Освен ползите от повишената производителност, ръста в ефективността ще помогне да се удължи живота на батерията (времето за работа на батерия), ще помогне в разработката на по-малки устройства с по-малко използване на материали в тях, и ще ограничи общото въздействие върху околната среда на увеличаващия се брой изчислителни устройства.”

Законът на Мур гласи, че броят на транзисторите, които могат да се поберат на дадена площ, се удвоява на всеки две години. Изследването на д-р Кууми показва, че в исторически план енергийната ефективност на процесорите следи отблизо темповете на подобрение предсказвани със Закона на Мур.³  Чрез интелигентно управление на енергията и напредъка в архитектурата на APU, заедно с подобренията в технологичния процес за производство на полупроводници  и фокус върху типичното потребление на енергия, AMD очаква постиженията на компанията в енергийната ефективност да изпреварят историческата тенденция предсказана от Закона на Мур с поне 70% между 2014 и 2020 г. 

Архитектура за водеща позиция в енергийната ефективност

Успоредно на напредъка в изчислителната производителност, напредъкът в енергийната ефективност исторически идва с новите поколения технологични процеси при полупроводниците, които намаляват размерите на всеки отделен транзистор. AMD очаква да изпревари напредъка в енергийната ефективност очакван от преходите в технологичните процеси до 2020 г. за типично използване, въз основа на успешно изпълнение на трите централни стълба на стратегията на компанията за енергийно-ефективен дизайн:

1. Хетерогенни изчислителни среди и оптимизация на енергията: Чрез Хетерогенната системна архитектура (HSA), AMD комбинира CPU и GPU изчислителните ядра и ускорителите със специална цел като модулите за обработка на цифров сигнал и видео-кодерите на същия чип във формата на APU. Тази иновация от AMD пести енергия с елиминиране на връзките между дискретните чипове, намалява изчислителните цикли с приемане на CPU и GPU като равнопоставени възли, и подпомага преместването на изчислителните товари към оптималния за тяхната обработка компонент. Резултатът е повишена енергийна ефективност и ускорена производителност за обичайните работни товари, включително стандартни офис приложения, както и възникващите предимно сега визуално ориентирани и интерактивни работни товари като естествен потребителски интерфейс и разпознаване на изображение и на реч. AMD предлага APU с HSA функционалност на пазарите за вградени устройства, за сървъри и клиентски системи, а нейните полу-къстомизирани APU са в новото поколение игрални конзоли.
2. Интелигентно управление на енергията в реално време: Повечето работа с компютри  се характеризира с интервали на бездействие, с интервали между ударите върху клавишите или допира на екрана, или пък времето за разглеждане/четене на показаното на екрана съдържание. Изпълнението на задачите колкото може по-бързо, за да се ускори връщането в състояние „бездействие“ и минимизирането на енергията при него е от изключително значение за управлението на консумацията на енергия.  Повечето потребителски ориентирани задачи като сърфиране в интернет, редактиране на офис документи и на снимки печелят от това “бързо към бездействие“ поведение. Най-новите  AMD APU извършват анализ в реално време на работния товар и на приложенията, и динамично настройват тактовата честота, за да постигнат оптимална производителност. По подобен начин, AMD предлага управление на енергията при което процесорът може да се овърклокне за бързо изпълнение на конкретна задача, след което да се върне в ниско-енергиен режим на бездействие.
3. Бъдещи иновации в енергийната ефективност: Подобренията в ефективността изискват технологично развитие, което отнема много време. AMD отчита необходимостта от енергийна ефективност от години насам и успя да извърши инвестиции в научните изследвания. Въздействието на тези инвестиции вече се усеща сериозно. Възприемането на решения като Gвътрешно-кадрово насочване на енергията, адаптивно напрежение към част от интегралната схема, острови на напрежение, допълнително интегриране на системни компоненти и други техники все още на етап разработка трябва да допринесат за ускоряване на ефективността.