jueves, 11 de noviembre de 2010

¿Cómo avanzarán los ordenadores en los próximos años?



Me planteaba el otro día una amiga la pregunta del título de esta entrada, y me pareció interesante hacer una pequeña recopilación del estado de los avances informáticos ahora mismo, en varios aspectos.


LA LEY DE MOORE


Gordon Earle Moore, uno de los fundadores de Intel, la empresa que fabrica la mayoría de los procesadores para ordenadores personales hoy en día (este entrañable ancianito de la foto de la derecha), se convirtió hace ya 45 años en profeta tecnológico involuntario cuando publicó un trabajo de investigación llamado  "Cramming more components onto integrated circuits" (PDF) 


En este artículo, Moore analizaba los avances en la fabricación de circuitos integrados y cómo los bajos costes hacían posible que aproximadamente cada año se duplicara el número de transistores existentes en los circuítos. Su estimación fue que esa tendencia continuaría al menos 10 años, hasta 1975.. la verdad es que se equivocó, pero no en su predicción, que se cumplió con una precisión milimétrica, sino por su vigencia. 


Hoy, 45 años después, la Ley de Moore se sigue cumpliendo, y tiene unas implicaciones prácticas bastante notables para la tecnología.


Al aumentar el número de componentes en el mismo espacio, tenemos que aproximadamente cada año las velocidades de proceso se duplican, pero además, hay otra opción, y es que con la velocidad del año pasado, el tamaño del circuíto se reduzca a la mitad, por lo que por esa vía conseguimos dispositivos cada vez más pequeños, con prestaciones que hace poco solo tenían los ordenadores más potentes.


Un ejemplo:


En el gráfico vemos la evolución de las velocidades de proceso de los supercomputadores desde el año 1953 hasta el 2004. 


La capacidad de proceso esta medida en FLOPS (Operaciones de punto flotante por segundo), una medida utilizada para comparar la capacidad de proceso neto, no se usa la velocidad en Hz porque distintos sistemas a la misma velocidad pueden tener un rendimiento neto distinto.


Para no ir demasiado atrás, voy a tomar un supercomputador del medio de la tabla, uno bonito, el Cray X-MP. Primero, porque es de los primeros modelos en alcanzar el GFLOP (1.000.000.000 de FLOPS! casi nada), y segundo, porque sale en la película Tron! :-) es "el ordenador".


El Cray X-MP
Este ordenador, además de tener una pinta impresionante, costaba lo suyo obviamente, concretamente en 1985 uno de estos bichos costaba 15 millones de dólares, ¿baratito eh?

Es decir, en 1985 el coste por GFLOP era de exactamente eso, 15.000.000$

Comparar un superordenador de hoy en día con esta máquina sería un poco abusivo para hacer el cálculo comparativo, así que vamos a compararlo con algo más manejable.
Nvidia GTX 580

La última tarjeta gráfica de NVIDIA, la GTX 580, puede procesar ni más ni menos que 1581 GFLOPS, 1581 veces mas que el supercomputador del 81, y además a un precio de 500 dólares, tenemos que hoy en día el precio del GFLOP es de 0,37 dólares (y esto es un poco elevado, porque una tarjeta último modelo como esta se mantiene en este precio sólo por un par de meses, para luego bajar hasta a 100 dólares)

¿Impresionante verdad? ¿Quién lo hubiera imaginado?

Pues.. realmente si alguien hubiera aplicado la "Ley de Moore" en la fecha de su publicación llegaría a un precio, velocidad, etc.. muy parecido, con un error de unos pocos meses. Así que enhorabuena Moore, estás en la lista de los profetas tecnológicos con éxito, que no son muchos (de hecho algún día estaría bien hacer una lista de los que no lo han hecho nada bien)

EL FIN DE LA LEY DE MOORE

Evidentemente, esto tiene un tiempo de vida, aunque sea mucho mayor que el que su creador le puso inicialmente. 

El fin de la Ley de Moore, dicen los físicos, está en el tamaño

Intel predijo que en aproximadamente entre el 2013 y el 2018 no se podría seguir  miniaturizando porque algunas partículas a esos tamaños (aprox 10nm) producirían el efecto túnel, un efecto cuántico que rompe las leyes de la mecánica clásica, y por tanto los sistemas físicos que hemos usado hasta ahora para el diseño de circuitos ya no servirían.

Esto no quiere decir que aquí se acabe nuestra carrera tecnológica, pero desde luego habrá que cambiar el método que se está usando para avanzar. 

Si ya no vale miniaturizar, habrá que poner los circuitos en capas, hacerlos más grandes, o directamente cambiar el sistema entero.

Existen ya otras alternativas siendo desarrolladas en paralelo, esperando a ser el relevo de los ordenadores electrónicos cuando estos lleguen a su límite. Destacan los ordenadores ópticos, los cuánticos, los ordenadores de ADN (eh un momento.. esto no puede desembocar en .. nosotros? :-) ) pero todos ellos están en etapas de desarrollo muy tempranas aún, y aunque existen modelos funcionales, no pueden competir ahora mismo ni con el más pobre de los ordenadores electrónicos, son más bien pruebas.

LA ""LEY"" DE KRYDER, EL ALMACENAMIENTO.

Mark Kryder, vicepresidente de Seagate, lo tuvo mucho más fácil para hacer su ley, solo tuvo que decir que "los costes por unidad de almacenamiento se reducirían a la mitad" y que "la capacidad de almacenamiento se doblaría" cada año, y voila! ley de Kryder!

En realidad, el camino del almacenamiento, aunque ha cumplido las predicciones, no ha sido tan lineal, por el camino han tenido sus parones repentinos, que han sido superados in-extremis gracias a descubrimientos físicos bastante notables. Por ejemplo, el trabajo en 1977 de los ingenieros de IBM en el efecto de la magnetorresistencia gigante, les proporcionó un premio Nobel en el 2007, y fué utilizado ampliamente en el campo de los Discos Duros.

De todas formas también existen en el campo del almacenamiento sucesores preparados para coger el relevo, como el almacenamiento holográfico, que es la apuesta de casi todos los expertos para la memoria del mañana.



CONCLUSIÓN

Estamos en una etapa de desarrollo que al menos de momento parece imparable, pero hay límites físicos cercanos que pondrán a prueba el ingenio humano, ¿veremos qué es lo que inventamos para seguir manteniendo nuestro progreso esquivando esos límites, o habrá en los próximos años una deceleración (o, FSM nos libre, un parón) tecnológico?

Desde luego tenemos por delante una década muy interesante, yo por mi parte, apuesto por Moore!, veremos que pasa!






1 comentario:

  1. te recomiendo la arctic silver 5
    .Untada entre el disipador y el cpu hace maravillas.

    Saludos Juan

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