La tendencia en computación que lo cambiará todo

Menos energía: El número de cálculos que los ordenadores pueden llevar a cabo usando la misma cantidad de energía ha estado aumentando por un factor de dos cada años y medio. 
Fuente: Jonathan Koomey

La computación no solo se está abaratando sino que es cada vez más eficiente en términos energéticos. Eso supone un mundo poblado por sensores omnipresentes y flujos continuos de nanodatos.

Por Jonathan Koomey

La capacidad de los ordenadores ha crecido de forma constante, doblándose cada año y medio desde  la década de 1970. Pero lo que la mayoría de la gente no sabe es que laeficiencia eléctrica de la computación (el número de cálculos que se pueden llevar a cabo por cada kilovatio hora de electricidad empleada) también se ha doblado cada año y medio desde el inicio de la era de los ordenadores.

Los portátiles y los teléfonos móviles deben su existencia a esta tendencia, que ha reducido rápidamente la cantidad de energía que consumen los aparatos electrónicos con baterías. El efecto futuro más  importante es que la energía necesaria para llevar a cabo una tarea con un número de cálculos fijos continuará reduciéndose a la mitad cada año y medio (o por un factor de 100 cada década). En consecuencia, proliferarán aparatos de computación aún más pequeños y con un menor gasto energético, allanando el camino para nuevas aplicaciones móviles de comunicación y computación que aumentarán de forma exponencial nuestra capacidad de reunir y usar datos en tiempo real. 

Uno de los numerosos ejemplos de lo que se está consiguiendo usando la computación con muy bajo consumo energético son los sensores inalámbricos sin batería creados por Joshua R. Smith de la Universidad de Washington (EE.UU.). Estos sensores recolectan energía de señales perdidas de televisión y radio y transmiten datos de una estación meteorológica externa a un terminal interior cada cinco segundos. Usan tan poca electricidad (50 microvatios de media), que no necesitan ninguna otra fuente de energía.

La recogida de los flujos de energía del ambiente, incluyendo la luz, el movimiento o el calor, abre la posibilidad de que los sensores móviles funcionen de forma indefinida sin una fuente externa de energía, lo que implica una explosión de datos disponibles. Los sensores móviles expanden la promesa de lo que Erik Brynjolfsson, profesor de gestión en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (EE.UU.), denomina "nanodatos," o datos personalizados en detalle que describen las características de los individuos, las transacciones y los flujos de información.

¿Cuánto tiempo continuará esta tendencia? En 1985 el físico Richard Feynman calculó que la eficiencia energética de los ordenadores podía mejorar respecto a los niveles de entonces por un factor de al menos cien mil millones (10¹¹⁾) y nuestros datos indican que la eficiencia de los aparatos de computación solo ha mejorado por un factor de 40.000 desde 1985 hasta 2009. En otras palabras, apenas hemos empezado a usar todo el potencial.

Concretando, si un MacBook Air de la actualidad operase con la eficiencia energética de los ordenadores de 1991, su batería cargada al cien por cien duraría solo 2,5 segundos. La supercomputadora más rápida del mundo, la Fujitsu K de 10,5 petaflops que está en Japón, actualmente consume unos impresionantes 12,7 megavatios. Eso es energía suficiente para abastecer a un pueblo de tamaño medio. Pero en teoría, una máquina con la capacidad de cálculo equivalente a la de la K consumirá, dentro de dos décadas la misma electricidad que un horno tostador. Los portátiles actuales, a su vez, se equipararán a aparatos que usen una milésima parte de la energía.

Este fenómeno sirve para la eficiencia energética de todos los aparatos basados en el silicio, pero aún no se ha determinado si la eficiencia en la transmisión de datos –el coste energético de que los sensores envíen señales inalámbricas, por ejemplo- progresa a una velocidad parecida. Las decisiones de diseño respecto a la velocidad de transmisión de datos, la frecuencia de comunicación y las formas en que estos aparatos reducen su consumo cuando no están llevando a cabo ninguna tarea tienen un efecto significativo sobre el consumo eléctrico general de los aparatos móviles. Pero las mejoras de eficiencia computacional sirven para producir innovaciones en estas otras áreas, porque es la única forma de aprovechar todos los beneficios de las nuevas tecnologías de computación y detección.

A largo plazo, el aumento de la eficiencia energética (y las tecnologías que posibilita), revolucionará nuestra forma de recoger y analizar datos y cómo los usamos para tomar mejores decisiones. Servirá para que el “Internet de las cosas” se convierta en realidad, un desarrollo con profundas implicaciones sobre cómo se desarrollarán los negocios y la sociedad en general en las próximas décadas. Nos permitirá controlar los procesos industriales con mayor precisión, evaluar los resultados de nuestras acciones veloz y eficazmente, y reinventar rápidamente nuestras instituciones y modelos de negocio para reflejar nuevas realidades. También nos ayudará a movernos hacia un enfoque más experimental a la hora de interactuar con el mundo: podremos comprobar nuestras suposiciones con datos reales en tiempo real y modificar esas suposiciones según los dictados de la realidad.

Históricamente, los mejores informáticos y diseñadores de chips se han centrado en los problemas de última tecnología de la computación de alto rendimiento, y sin duda muchos de ellos seguirán tentados de centrarse en esos temas. Pero las mejoras continuas en la eficiencia energética de la computación atrae ahora a los mejores diseñadores e ingenieros para enfrentarse a un nuevo tipo de problema. Uno definido por el diseño de sistemas integrados, una elegante frugalidad en el uso de la electricidad y la transmisión de datos y la posibilidad real de transformar la relación de la humanidad con el universo. En lo que a mí respecta, estoy encantado de ver cómo se enfrentan a ese reto.

Jonathan Koomey es un autor, emprendedor y profesor asociado en la Universidad de Stanford (EE.UU.) y ha escrito Cold Cash, Cool Climate: Science-Based Advice for Ecological Entrepreneurs.

UN RETO PARA INNOVADORES

Si la eficacia energética de la computación sigue con su tasa histórica de cambio, aumentará en un factor de 100 a lo largo de la próxima década, con las consiguientes mejoras en computación móvil, sensores y controles. ¿Qué nuevas aplicaciones y productos serán posibles con una mejora de la eficacia tan grande dentro de 10 años? ¿Qué otras innovaciones serán necesarias para que estas tecnologías se puedan usar de forma más eficaz?

Copyright Technology Review 2012.

A 30 años del primer PC: su evolución, los cambios sociales y el futuro

Por América Economía / AETecno

Hace tres décadas, los computadores dejaron de ser patrimonio exclusivo de instituciones científicas y de grandes corporaciones, masificando su penetración en la sociedad.

El computador personal acaba de cumplir 30 años. El 12 de agosto de 1981, la estadounidense IBM puso en el mercado el modelo 5150, dispositivo considerado el primer PC de la historia. Con este aparato, la compañía no sólo se impuso a los prototipos diseñados por competidores como Commodore, Atari o Apple, sino que también consiguió reducir su tamaño y, lo más importante, democratizar el acceso a la tecnología computacional con precios mucho más bajos que los vistos hasta entonces, que eran prohibitivos.

Así comenzó a cambiar la vida de las personas y la historia misma. Los computadores dejaron de ser patrimonio exclusivo de instituciones científicas y de grandes corporaciones, masificando su penetración en la sociedad.

¿Cómo se consiguió? En 1980, la firma cambió su política y dio paso a una estrategia que sería determinante para crear el primer computador personal, consolidar su posición como empresa de vanguardia tecnológica y arrastrar al éxito a otras dos compañías. Hasta entonces, en la fabricación de sus dispositivos, IBM sólo ocupaba componentes propios y los 12 ingenieros designados para desarrollar el equipo, decidieron usar como procesador el Intel 8088, que si bien era 10 veces menos poderoso que el IBM 801, era también menos complejo y garantizaba la ejecución rápida de los sistemas.

Por otra parte, los profesionales se inclinaron por el sistema operativo DOS de Microsoft, que hasta entonces era una empresa más bien desconocida.

Aunque los US$1.565 que costó en un comienzo el 5150 seguía siendo un valor relativamente elevado, de todas formas se disminuyó de manera ostensible la friolera de los US$20 mil que tenía el modelo 5100, puesto en el mercado en 1975 por IBM. No obstante, fue un éxito de ventas en oficinas por las prestaciones y capacidad de cálculo que ofrecía, revolucionando la vida en empresas y en la forma de hacer negocios. Luego vendría la progresiva y vigorosa penetración en los hogares.

En IBM están tan conscientes de su logro y de sus implicancias, que no demoran en aseverar que “en 1981, cuando lanzamos el primer PC, los seguidores de la computación personal de pronto vieron una gran oportunidad de negocios. Bill Gates (fundador de Microsoft) y Steve Jobs (creador de Apple) se encuentran entre los pioneros de la PC, quienes no habrían podido ganar sus primeros sueldos si no hubiera sido por los inventos seminales de IBM que ayudaron a construir sus negocios”.

Y agregan en esa corporación que “las innovaciones de IBM siguen siendo el ADN de la computación personal, desde la memoria incorporada a los smartphones hasta los discos duros de las notebooks y el diseño de las últimas tablets”.

La evolución del PC y los cambios sociales. Rocío Posadas, gerente de Consumo de Intel Cono Sur, se refiere al desarrollo que han tenido los dispositivos en estas tres décadas. "El 5051 pesaba 11 kilos y no tenía batería adicional, mientras que hoy un notebook puede llegar a un kilo y 100 gramos -explica- por lo que es fácilmente portable".

Otro de los avances vistos, asegura, se dio en 2003 cuando “Intel lanzó la tecnología Centrino Duo, que hizo posible que existieran notebooks con capacidad de conectarse de manera inalámbrica a internet. A partir de esa experiencia empezamos a darnos cuenta que podíamos acceder al contenido de nuestra computadora en cualquier momento y lugar”.

Coincide Claudio Gutiérrez, académico del departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Chile: “hace 60 años, cuando se iniciaron los computadores, estos eran unas máquinas gigantescas que agrupaban gente a su alrededor. Luego, el PC se fue achicando y fue marcando una etapa de transición en la que el balance entre los equipos y el hombre está uno a uno (...) Eso significó un cambio enorme desde el punto de vista social, en el sentido de que el poder de cómputo y de automatización que estos nuevos objetos traían, estuviesen en la casa”.

Para Posadas, las principales transformaciones sociales y de hábitos en los últimos 30 años tienen que ver con un consumidor cada vez más exigente, pues requiere estar “conectado todo el tiempo”, para poder acceder a todos sus contenidos desde diferentes dispositivos móviles que estén vinculados entre sí.

“A eso le denominamos un continuum de experiencias (...) Inclusive, ya no es ni siquiera necesario tener un contenido en una máquina física, pues hablamos de la nube, donde podemos obtener cualquier contenido nuestro”, afirma.

Otra transformación vino con internet, plantea Gutiérrez, lo que paulatinamente ha ido reemplazando los recursos materiales que antes se precisaban para sacar y transportar información; por ejemplo, los antiguos disquetes.

“Lo que empieza a suceder es que el poder de los computadores se instala en la red. Son lo que se llama ‘terminales tontos’, pues los datos ya no están en el aparato, sino en el nube; ya no tienes tu correo, que lo tiene una gran compañía o está en otra parte. La pregunta es, ¿qué hace el PC en tu casa u oficina? Es ser un punto de entrada a una red global y virtual donde está toda la información”, manifiesta el experto.

El Futuro. “Esto partió con un computador para muchos; siguió con uno para uno, y el futuro, que ya lo estamos viviendo, es muchos dispositivos para una persona”, declara Gutiérrez sobre las tendencias que se verán próximamente. De hecho, expone que “ya tenemos encima dos, tres o cuatro equipos: el reloj, el celular, la tablet o notebook y algún otro aparato”.

Por otro lado, apunta que han ido confluyendo tres líneas de tecnología, como son las televisión, la computación y la telefonía. “Pronto van a ser completamente indistinguibles (...) Van a mezclarse en accesos únicos hacia un mundo virtual”, asevera.

En lo que se viene en el corto plazo, la gerente de Marketing de Intel Cono Sur advierte que las ultrabook entrarán con fuerza, que son una “convergencia entre una tablet, con todo lo que eso permite en accesibilidad y portabilidad, con un notebook tradicional. Esta nueva categoría la presentó Intel hace un par de meses y habrá modelos en Latinoamérica a partir de esta Navidad”.

Consultada por sus perspectivas para un plazo más largo, por ejemplo, para las próximas tres décadas, Posadas consigna que los aparatos pueden ser similares a los actuales, con PCs “súper livianas que permitan el mejor desempeño, pero creo que la clave y la gran diferencia en el futuro, será la facilidad de estar conectados con todos los otros dispositivos de un usuario”.