?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry



Постоянно натыкаюсь на интервью экономистов, которые с надутым видом рассуждают о невиданных горизонтах цифровой экономики и повсеместного блокчейна на основе дальнейшего развития скорости обработки информации. Так как не только экономисты, но и образованные ширнармассы повсеместно верят в закон Мура, то хотелось бы по этому поводу высказаться.

Изначально закон Мура (закон, кстати, сугубо эмпирический) говорил, что число элементов в схемах электронно-вычислительной техники удваивается за два года. Потом на него стали ссылаться уже для скорости ЭВМ – за два года промышленность выпускала новые процессоры со скоростью работы в две раза выше. Закон Мура работал примерно 50 лет (скорость обработки росла даже немного быстрее), но примерно 10 лет назад начала утыкаться в потолок.

Во времена буйства закона Мура происходило очень быстрое моральное старение техники и программных средств. Действительно, если за два года скорость увеличивается в два раза, то за 10 лет – в 32 раза, и хотя большинство персональных компьютеров 10-летний срок выдерживало, их все равно приходилось выбрасывать – актуальные программы на них уже не шли.

Наибольший прогресс в производительности процессоров был связан с повышением тактовой частоты. Например, в начале 90х процессор IBM PC XT работал на частоте от 4 до 10 мегагерц, тогда как примерно в 2010 году процессоры работали на частоте 4-10 гигагерц.

Реально повышение производительности было не в тысячу раз, а больше, так как за это время произошли еще и другие улучшения:
- Снижение числа тактов на операцию. В IBM PC XT на одну операцию уходило от 4 до 209 тактов, тогда как уже довольно давно процессоры выполняют все команды за один такт. Следовательно этот ресурс исчерпан.
- Увеличение разрядности. IBM PC XT был 8-битный (однобайтный), и для операций с числами длиной в 2 и 4 байта они «разрезались» на байты, далее происходили побайтовые операции и склейка с добавлением «разрядов переполнения», те, которые при сложении в столбик «на ум пошли». Сейчас персональные компьютеры четырехбайтовые и восьмибайтовые (сейчас используется термины x32 и x64), то есть разность в их скорости только при обработке очень длинных 8-байтовых чисел. Реально они используются очень редко, числа большей длины – нездоровая экзотика, то есть этот ресурс исчерпан,
- Многоядерность и распараллеливание. Современные процессоры, на самом деле, обычно содержат несколько ядер, обычно около 4, то есть реально там 4 одинаковых процессора, которые могут одновременно параллельно что-то считать.

В результате с начала 90х к 2010 производительность взросла не в тысячу, а под 100 тысяч раз.

Однако и с наращиванием тактовой частоты наступил облом. Как это не смешно, но для дальнейшего повышения тактовой частоты слишком малой оказывается скорость света. На частоте 10 гигагерц длина волны – 30 см, при дальнейшем увеличении длина волны оказывается близкой к размеру процессора и не удается согласовать работу отдельных его частей.

Таким образом единственным ресурсом остается увеличение числа процессоров. Современные суперкомпьютеры – это кластеры с огромным количеством однотипных процессоров. Однако тут тоже не все так замечательно.

Есть задачи, которые хорошо распараллеливаются, но их не так много. Для распараллеливания нужно вначале проанализировать структуру программы (на что тоже нужны вычислительные ресурсы), выделить независимые куски… В результате для большинства задач 4х-ядерный процессор работает в лучшем случае в 2 раза быстрее одноядерного.

Поэтому (при имеющихся технологиях) никаких значительных увеличений вычислитеьной мощности ожидать не приходится, что обидно, так как есть задачи, которым мощности современных компьютеров совершенно не хватает. Например, это – УЗИ-томография.

При компьютерной томографии из большого количества снимков полупрозрачного тела, сделанных с разных сторон, делается трехмерное описание объекта, а потом его «раскладывают» послойно. Сделать это удается за счет того, что для рентгеновских волн и магнитного поля человеческое тело – почти прозрачный объект, и поглощение и рассеивание невелико. Для УЗИ же, напротив, человеческое тело сильно рассеивает и поглощает волны, поэтому сделать нормальный УЗИ-томограф не получается. А жаль, он бы давал информации много больше, чем современные типы томографа.

Итак, потолок технологии достигнут, и можно считать, во что это обходится. И вот тут становится грустно – по имеющимся оценкам на компьютеры сейчас расходуется около трети вырабатываемой энергии. Здесь все очень похоже на человека, у которого мозг потребляет около 30% энергии – большие мозги мы бы просто не прокормили!

И вот тут я хотел бы проехаться по двум модным направлениям в современных IT-технологиях – «бигдата» и «блокчейн».

Идей «бигдата» состоит в том, что если накапливать все доступные сведения о человеке, то его поведение становится более предсказуемым. Основных недостатков у этой технологии два:
- До какой степени поведение предсказуемо?
- Ну предсказываете вы поведение, и нахрена вам это надо?

По первому пункту «эксперты» очень любят высказываться, что уже сейчас они по трем кликам мышкой могут рассказать о человеке все, так что это круто, в это выгодно вкладываться а вот мой Яндекс-кошелек. Ага, ну-ну. Знаем мы эти сетевые технологии «как заработать миллион» еще по гербалайфу.

Что касается «а на хрена», то все, что пока сумели придумать – это более целенаправленно давать контекстную рекламу. Но скажи, никнейм, часто ли ты реально покупаешь что-то из того, что тебе показывает эта самая реклама? Или у тебя вообще баннерорезка стоит?

Второе направление – «блокчейн», распределенное хранение информации о транзакциях (операциях с данными), и ее апофегей – криптовалюты. Кстати об эффективности майнания криптовалют – 80 процентов всей намайненой криптовалюты намайнили китайцы. Они же для этого специализированные процессоры делают, им и биткоины в руки.

Итак – треть электроэнергии идет на компьютеры. Запружены реки, стоят огромные электростанции. В АЭС выжигается уран. В ТЭЦ сжигается газ и нефть. Всюду стоят огромные уродливые ветряки. И треть всего этого – на то, чтобы дать нам контекстную рекламу или чтобы китайцы намайнили биткоинов. Ни у какая польза от этих биткоинов?

В результате мы видим, что уже сейчас значительная часть невосполнимых энергетических ресурсов тратится на фуфло, а дальше, по мере расширения дата-центров, все большая доля ресурсов будет уходит в трубу.

UPD Давайте немного уточню данные. Я делал прикидки несколько лет назад для лекции и приводил цифры по памяти
а) 30 см - длина волны для 1 Ггц
б) Характерная тактовая частота процессоров 2010 года - оголо 1 Ггц
Так что тогда уперлись в потолок, что длина волны становится сопоставимой с размером присталла в несколько сантиметров, вот с тех пор и набрали по частоте совсем немного

Также должен высказать свое удивление. Некоторые из читателей, заметившие ошибку, высказались по этому поводу не в хамской манере. Определенно я недооценивал человечество.

Переход по щелчкуВ верхнее тематическое оглавление
 Переход по щелчку Тематическое оглавление (Идеологические размышлизмы)
Buy for 60 tokens
Buy promo for minimal price.

Comments

( 117 комментариев — Порадовать комментарием )
Страница 1 из 2
<<[1] [2] >>
lev_davidovich
23 авг, 2018 22:52 (UTC)
Ни к чему хорошему эта кампутеризация не приведёт. И фсе эти разговоры про искусственный интеллект держатся на очень кривых костылях.
uborshizzza
23 авг, 2018 22:54 (UTC)
Название красивое
(без темы) - lev_davidovich - 23 авг, 2018 23:00 (UTC) - Развернуть
(без темы) - uborshizzza - 24 авг, 2018 07:01 (UTC) - Развернуть
(без темы) - puh - 24 авг, 2018 04:53 (UTC) - Развернуть
(без темы) - kedrovy_ruchey - 24 авг, 2018 10:17 (UTC) - Развернуть
(без темы) - puh - 24 авг, 2018 13:20 (UTC) - Развернуть
(Анонимно)
24 авг, 2018 00:40 (UTC)
В Apple уборщицей работаете?
zateevo
24 авг, 2018 02:23 (UTC)
про биткоины ВНЯТНОЕ объяснение есть?

сколько ни читала - не понимаю. ;(
akhrissanov
24 авг, 2018 03:07 (UTC)
есть цепь записей (публичная) где элементы связаны специальными ссылками. прикол в том что вставить запись в середину цепи потом наталкивается на запредельную вычислительную стоимость. а дальше, если есть такой публично доступный документ который практически нельзя подделать и можно добавлять к нему записи, на нем можно вести регистр обменов и балансов ( для валюты) , или еще что-то. По моему так.
(без темы) - zateevo - 24 авг, 2018 03:38 (UTC) - Развернуть
(без темы) - akhrissanov - 24 авг, 2018 03:47 (UTC) - Развернуть
(без темы) - zateevo - 24 авг, 2018 04:19 (UTC) - Развернуть
(без темы) - deep_econom - 24 авг, 2018 08:41 (UTC) - Развернуть
(без темы) - (Анонимно) - 24 авг, 2018 15:37 (UTC) - Развернуть
(без темы) - freecasting - 24 авг, 2018 04:32 (UTC) - Развернуть
(без темы) - primarch_horus - 24 авг, 2018 04:51 (UTC) - Развернуть
(без темы) - freecasting - 24 авг, 2018 05:24 (UTC) - Развернуть
(без темы) - mechnik - 24 авг, 2018 04:59 (UTC) - Развернуть
(без темы) - freecasting - 24 авг, 2018 05:20 (UTC) - Развернуть
(без темы) - mechnik - 24 авг, 2018 05:27 (UTC) - Развернуть
(без темы) - freecasting - 24 авг, 2018 05:31 (UTC) - Развернуть
(без темы) - mechnik - 24 авг, 2018 05:36 (UTC) - Развернуть
(без темы) - freecasting - 24 авг, 2018 06:04 (UTC) - Развернуть
Вы, видимо, молоды - (Анонимно) - 24 авг, 2018 09:05 (UTC) - Развернуть
(без темы) - freecasting - 24 авг, 2018 09:48 (UTC) - Развернуть
(без темы) - mechnik - 24 авг, 2018 13:39 (UTC) - Развернуть
(без темы) - vdkrav - 24 авг, 2018 17:12 (UTC) - Развернуть
(без темы) - mechnik - 24 авг, 2018 18:44 (UTC) - Развернуть
(без темы) - vdkrav - 24 авг, 2018 20:35 (UTC) - Развернуть
(без темы) - mechnik - 24 авг, 2018 20:57 (UTC) - Развернуть
(без темы) - ander_smith - 24 авг, 2018 05:40 (UTC) - Развернуть
(без темы) - deep_econom - 24 авг, 2018 08:34 (UTC) - Развернуть
(без темы) - freecasting - 24 авг, 2018 09:51 (UTC) - Развернуть
(без темы) - deep_econom - 24 авг, 2018 09:54 (UTC) - Развернуть
(без темы) - kedrovy_ruchey - 24 авг, 2018 10:17 (UTC) - Развернуть
starmos
24 авг, 2018 02:34 (UTC)
Быстродействие процессоров это одно, а быстродействие компьютеров несколько другое, т.к. быстродействие процессоров привязывается либо к его тактовой частоте, либо к выполнению стандартных тестов. А быстродействие компьютера зависит от скорости обмена с памятью, от размера памяти и немало от размера кода. И с последним не все просто. В 90-х много программировалось на ассемблере, т.к. графика была совершенно примитивной. Проводились даже соревнования на более оптимальный код, где выигрыш мог последовать за экономией нескольких байт. Но сейчас языки все более абстрактные и размер кода вырастает в 10-ки раз. Ни о какой оптимальности речи нет уже. Поэтому значительная часть производительности компьютера тратится на выполнение этого все более громозкого кода и компьютеры продолжают "тупить" как и 20 лет назад.
uborshizzza
24 авг, 2018 07:17 (UTC)
Статья и так слишком перегружена техническими подробностями, без упоминания кэширования и прочих хитростей типа использования графических плат как сопроцессоров. Поэтому я и сосредоточился только на центральных процессорах как вычислителях.
love_anda
24 авг, 2018 03:04 (UTC)
Нет, ну кто-то ещё в компьютерные игры играет. Я, правда, не видела, но говорят...
(без темы) - (Анонимно) - 24 авг, 2018 10:33 (UTC) - Развернуть
kot_ouchenyi
24 авг, 2018 03:14 (UTC)

И это только скорость света! А ведь есть ещё постоянная Планка и число Авогадро!

gosha_65
24 авг, 2018 15:12 (UTC)
И на ноль нельзя делить ...
(без темы) - kot_ouchenyi - 25 авг, 2018 15:16 (UTC) - Развернуть
e_1_off
24 авг, 2018 03:52 (UTC)

Ну чушь же про томографию.
Во-первых, МРТ не "просвечивает" тело магнитным полем.
Во-вторых, ультразвуковая томография существует.

(без темы) - uborshizzza - 24 авг, 2018 07:20 (UTC) - Развернуть
(без темы) - e_1_off - 24 авг, 2018 08:31 (UTC) - Развернуть
freecasting
24 авг, 2018 04:46 (UTC)

Думаю ближайшие лет десять будут совершенствовать существующие технологии при резком замедлении эффекта Мура. А в будущем (через 10-20-30 лет), после появления новых технологий (квантовый компьютер или оптический или биологический)  будет очередной экспоненциальный рост производительности.


По факту у нас уже лет 10 как рост производительности сменился на линейный, просто происходит наращивание количества ядер и совершенствование программного обеспечения для обсчета в несколько потоков.


*Например купленный мной в 2012 году амд 8350, до сих пор актуален и слабее топового сегодняшнего процессора лишь в 4 раза, а должен был бы в 32.



Edited at 2018-08-24 04:47 (UTC)
3355555tt
24 авг, 2018 05:08 (UTC)
Большая часть человеческих ресурсов уходила и уходит на женские прихоти. А теперь и на прихоти игро-зависимых.
maminpapa
24 авг, 2018 06:16 (UTC)
эти игрозависимые - часть экономики
(без темы) - 3355555tt - 24 авг, 2018 07:23 (UTC) - Развернуть
(без темы) - maminpapa - 24 авг, 2018 08:02 (UTC) - Развернуть
misha_makferson
24 авг, 2018 05:27 (UTC)
>Идей «бигдата» состоит в том, что если накапливать все доступные сведения о человеке,
Бигдата состоит в анализе и поиске корреляций в больших массивах вообще любых данных. Например о погоде, что позволит точнее эту погоду предсказывать. Современная экспериментальная физика вообще сплошная бигдата.
rt0
24 авг, 2018 05:32 (UTC)
"тогда как примерно в 2010 году процессоры работали на частоте 4-10 гигагерц."

Ну назовите хотя бы один процессор, который работает(работал)на частоте 10 ГГц.
Или вы просто частоты ядер суммировали? ))
(без темы) - rt0 - 24 авг, 2018 07:56 (UTC) - Развернуть
(без темы) - oude_rus - 24 авг, 2018 08:10 (UTC) - Развернуть
ok_investments
24 авг, 2018 05:43 (UTC)
Закон отрицания отрицания? Нет, не слышал!
uborshizzza
24 авг, 2018 07:47 (UTC)
И перехода количества в качество - куда ж без них.
(Анонимно)
24 авг, 2018 05:50 (UTC)
10 ГГц - это 3 см, а не 30. Считать научись.
uborshizzza
24 авг, 2018 08:06 (UTC)
Скорость света - 300 тыс. км в секунду или 3*10^5 км/с или 3*10^9 м/с.

Так что 30 см - это для 1 Ггц
(без темы) - oude_rus - 24 авг, 2018 08:12 (UTC) - Развернуть
maminpapa
24 авг, 2018 06:14 (UTC)
Абсолютно солидарен, куда лучше жить в экологической мазанке из верблюжего кизяка, питаться травами без ГМО, посылать друг другу голубей с сообщениями из самодельной бумаги и сдохнуть в 25 от гриппа или заражения.
uborshizzza
24 авг, 2018 07:06 (UTC)
Нет, лучше жить с водой, получаемой из собственной переработанной мочи, питаться переработанными водорослями, а размещаться в капсюле огромного муравейника, зато с иллюзорными пейзажами, будто ты в лесу или на берегу моря. А из соты выходить будет некуда - так и сиди, используя тренажеры, будто ты ходишь или плаваешь.

Такая жизнь, предсказанная фантастами, лучше?

Не лучше ли остановиться на чем-то среднем? Беречь природу, например.
(без темы) - maminpapa - 24 авг, 2018 08:03 (UTC) - Развернуть
(без темы) - uborshizzza - 24 авг, 2018 08:19 (UTC) - Развернуть
(без темы) - maminpapa - 24 авг, 2018 10:17 (UTC) - Развернуть
(без темы) - kedrovy_ruchey - 24 авг, 2018 10:21 (UTC) - Развернуть
omaded
24 авг, 2018 06:15 (UTC)
"...на компьютеры сейчас расходуется около трети вырабатываемой энергии..." - у вас неверная информация.
2-3% (в Германии) идёт на сеть с компьютерами.
uborshizzza
24 авг, 2018 07:27 (UTC)
Я слышал об этом в выступлении одного из наших директоров академических НИИ соответствующего профиля. К сожалению, информацию о суммарном потреблении найти сходу не могу

Что касается "2-3% (в Германии) идёт на сеть с компьютерами." - какие именно компьютеры входят в эти 2-3 процента? Просто персоналки или сервера? А инфраструктура по поддержанию сетей? и т.д...
(без темы) - oude_rus - 24 авг, 2018 08:16 (UTC) - Развернуть
(без темы) - uborshizzza - 24 авг, 2018 08:21 (UTC) - Развернуть
(без темы) - oude_rus - 24 авг, 2018 09:27 (UTC) - Развернуть
(без темы) - omaded - 24 авг, 2018 08:34 (UTC) - Развернуть
Страница 1 из 2
<<[1] [2] >>
( 117 комментариев — Порадовать комментарием )

Latest Month

Сентябрь 2018
Вс Пн Вт Ср Чт Пт Сб
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30      

Метки

Разработано LiveJournal.com
Designed by Tiffany Chow