Reportaje - Ecología por las nubes
El cambio climático domina la agenda política actual, pero todo el mundo sigue consumiendo una cantidad ingente de energía, especialmente con el uso de un número cada vez mayor de dispositivos electrónicos, como ordenadores portátiles y teléfonos inteligentes que hay que cargar e iPods que sincronizar. Utilizamos Internet para comprar, como entretenimiento y en la educación, y nos olvidamos fácilmente de que incluso una simple búsqueda en Internet consume energía. La compañía de análisis de mercados IDC estima que había 1,8 zettabytes (1 zettabyte son mil millones de terabytes, y un terabyte son mil gigabytes) en el universo de la información digital en 2011. Se prevé que crezcan hasta alcanzar los 35 zettabytes en 2020. En un plazo de quince años, habrá también miles de billones de «cosas» (dispositivos, sensores, objetos) conectadas a Internet e inundando los centros de datos con cantidades masivas de datos en bruto que se deberán almacenar, procesar y analizar. Con esta perspectiva, tal vez resulte menos sorprendente descubrir que un centro de datos típico consume hasta 20 megavatios (MW) de energía (un aerogenerador comercial convencional genera alrededor de 1,5 MW). «El consumo energético de los servidores y los costes de hardware se están volviendo preocupantes para los centros de datos donde se montan estos servidores», afirma el Dr. Emre Ozer, ingeniero del equipo de I+D de la empresa de tecnología de chips ARM. «Los servidores para la nube utilizan procesadores caros, punteros y voraces en cuanto a consumo de energía y, actualmente, los fabricantes están al límite por cuanto se refiere a medidas sencillas para minimizar la cantidad de energía desaprovechada.» Servidores verdes El Dr. Ozer coordina el proyecto del 7PM financiado por la Unión Europea conocido como EuroCloud-«247779» («Servidor 3D en un chip respetuoso con el consumo energético bajo para servicios en la nube ecológicos»), que estudia las posibilidades de emplear servidores en chips 3D como fórmula para lograr que consuman menos energía. EuroCloud-«247779» es uno de los proyectos europeos emblemáticos en el área de los sistemas informáticos. La idea del proyecto es integrar núcleos de procesamiento y memoria muy próximos y en tres dimensiones. El acceso a la memoria en un mismo chip requiere una cantidad apreciablemente menor de energía porque la distancia física entre los componentes es menor y hay menos «fronteras» que deban cruzar los electrones en su viaje desde la memoria hasta el procesador. «La tecnología de chips 3D ya hace un tiempo que existe y se utiliza en particular en computación móvil, entorno en el cual la miniaturización y la eficiencia energética son esenciales para los dispositivos. La principal barrera para que la tecnología de chips 3D se convierta en una tecnología de uso común son los elevados costes de fabricación», añade el Dr. Ozer, «pero las empresas de semiconductores están invirtiendo de forma importante en I+D para superar este inconveniente». Hasta el momento, los socios de EuroCloud han desarrollado su concepto de diseño para la nueva arquitectura de servidor en un chip. El proyecto también ha desarrollado una infraestructura para monitorizar el comportamiento térmico de los chips 3D (su eficiencia está vinculada estrechamente al calor que generan y a la facilidad con que se mantienen a baja temperatura). Chips «in» «Ya hemos demostrado que el uso de múltiples servidores en un diseño de un chip aumenta la densidad de rendimiento del servidor en chip en un 15 % respecto a las arquitecturas existentes de servidor en un chip construidas con la tecnología actual», asegura el Dr. Ozer. Estos resultados iniciales proceden de simulaciones de chips que contienen varios servidores pero sin memoria 3D integrada. «Estamos en proceso de medir la densidad de rendimiento de los chips y la eficacia energética frente a los costes de usar múltiples servidores en un chip con memoria 3D integrada», continúa. «Nuestro objetivo es lograr que estos chips sean diez veces más eficientes en cuanto se refiere al uso de la energía.» El escalado de esta mayor eficiencia energética a nivel de centros de datos dará como resultado ahorros de energía inmensos. Después de desarrollar una «prueba de concepto», el equipo del proyecto espera que el diseño del servidor en un chip fomente que el sector desarrolle servidores en chip que contengan, tal vez, cientos de núcleos integrados. «Anticipamos que algún día se harán realidad los centros de datos con un millón de procesadores», afirmó el Dr. Ozer. «Sabemos que son necesarios para cubrir la demanda de servicios en la nube, pero queremos hacerlo sin que el consumo de energía se dispare.» EuroCloud-"247779" recibió 3,3 millones de euros (de su presupuesto total de 5,4 millones de euros) en financiación para investigación en virtud del programa «Sistemas informáticos» del tema de TIC del 7PM. Enlaces útiles: - sitio web de EuroCloud - ficha informativa de Eurocloud en CORDIS Artículos relacionados: - Un científico gana un premio europeo por el diseño de un microchip «espintrónico»