Ao mesmo tempo em que o avanço da Tecnologia da Informação (TI) tem trazido uma série de benefícios para as pessoas e para as empresas, cria novos desafios para a humanidade. Um dos principais deles diz respeito ao consumo de energia. De acordo com o MIT Energy Initiative, só os computadores e servidores instalados em todo o mundo são responsáveis hoje por mais de 2,5% de toda a energia consumida no planeta. E se considerarmos que, até 2020, existe uma expectativa de que o número de equipamentos conectados à internet seja de cinco vezes a população humana total, esse percentual tende a crescer em ritmo acelerado e gerar um problema cada vez mais real para o mundo e para o uso dos recursos naturais.
Para responder a esse desafio, a indústria de TI, em especial a de microprocessadores, tem feito importantes investimentos nas últimas décadas, com o intuito de garantir a redução no consumo de energia. Na prática, desde os anos 70 estima-se que a cada ano dobrou a eficiência energética computacional, ou seja, o número de operações que podem ser realizadas por quilowatt/hora de eletricidade utilizada.
Um relatório do MIT Techology Review aponta que a energia necessária para executar uma tarefa com um número fixo de computadores caiu pela metade a cada 1,5 anos. Isso aconteceu pelo fato de, a cada dois anos, ter dobrado o número de transistores em um mesmo processador, reduzindo assim a distância que a eletricidade tem para percorrer e, por consequência, com uma redução do total de energia usada para garantir a performance computacional.
A questão, no entanto, é que esse ritmo de melhoria na eficiência energética tem diminuído ao longo da última década e exigido novas abordagens por parte da indústria de microprocessadores, que vão além do aumento do numero de transistores por CPU.
O caminho da eficiência energética passa por novos modelos, como o caso das APUs (processadores acelerados) – criadas pela AMD – e que reúnem em um mesmo chip, o processador e a placa gráfica. Essa combinação resulta em uma economia de energia ao eliminar as conexões entre chips diferentes, ao mesmo tempo em que permite balancear cargas de trabalho entre a CPU e a GPU, otimizando o consumo energético.
Outra alternativa tem sido o gerenciamento dinâmico de energia, bem como inovações na área de design, que passam por gerenciamento dinâmico dos recursos dedicados a uma tarefa considerando uso de energia e performance mínima requerida, voltagem adaptativa diferenciada em partes da pastilha de silício através do conceito de ilhas e frentes de voltagem, além de maior integração dos componentes dos sistemas implementados em silício.
Enfim, a indústria de processadores tem um importante desafio: garantir que a TI seja cada vez mais eficiente e gere cada vez menos impacto ambiental. Mais do que isso, deve contribuir para que a indústria de tecnologia reduza o consumo energético global. Um recente estudo projetou que a TI deve contribuir para uma economia de 16,5% nas emissões de gases de efeito estufa até 2020. Como? Por meio de soluções que vão desde redes de energia inteligentes a sistemas de climatização sofisticados e gestão eficiente do tráfego nas cidades, entre outros.
Texto de Roberto Brandão – PhD em Ciência da Computação e Diretor-Geral da AMD no Brasil
