この傾向は、バッテリーの寿命が非常に重要なラップトップとスマートフォンにその存在があります。 この法律が引き続き遵守される場合、近い将来、非常に低エネルギー消費のモバイルおよび小型デバイスのブームを待っています。これにより、リアルタイムでデータを収集および処理する能力が大幅に向上します。
以下は、非常に低消費電力のデバイスの機能の一例です。テレビやラジオ周波数の電磁放射のエネルギーを使用するワイヤレスおよびバッテリー不要のセンサーは、今日世界中のほぼどこでも空気を満たします。 必要なのは50マイクロワットのみで、他の電源は必要ありません。
光、運動、熱などの「バックグラウンド」エネルギー源を使用すると、実質的に永遠のミニチュアセンサーの広範な使用の可能性が開かれ、その結果、利用可能なデータ量が爆発的に増加します。 エリック・ブリニョルフソン教授が「 ナノデータ」という用語を呼んでいることが可能になります-個人、取引、情報フローの詳細な特性を記述するカスタマイズされた非常に詳細なデータ。
しかし、この傾向はいつまで続くのでしょうか？ 1985年、リチャードファインマンは、コンピューターのエネルギー効率を理論的には少なくとも1,000億倍改善できると計算しました。 データによると、1985年から2009年にかけて、効率は約4万倍に増加しました。
具体例を挙げます。 最新のMacBook Airは、1991年のエネルギー効率の高いコンピューターで動作していた場合、2秒半でバッテリーを完全に放電します。 最速のスーパーコンピューター-10.5ペタフロップスの容量を持つ富士通K-は、小さな都市とほぼ同じ12.7メガワットを消費します。 しかし、20年も経たないうちに、同じ電力のコンピューターは通常のトースターと同じくらいの電力を消費します。 そして、最新のラップトップに匹敵するデバイスはほとんど何も消費しません。
このパターンはすべてのコンピューティングデバイスで見られますが、データ転送効率が同等のペースで向上するかどうかはまだわかりません。 ワイヤレス接続も同様に経済的になりますか？ アイドルモードでの伝送速度、周波数範囲、およびエネルギーを節約する方法は、一般にモバイルデバイスのエネルギー効率に大きく影響しますが、プロセッサの改善は間違いなくこの領域を押し上げます。ワイヤレスインターフェイスの特性を改善することによってのみ、経済的な充填の可能性を最大限に活用できるからです。
エネルギー効率コンピューティングの長期的な傾向は、情報の収集と処理の方法に革命をもたらします。 モノのインターネットは現実のものとなり、これはビジネスと社会全体に深い意味を持ちます。 これにより、生産プロセスのより正確な制御が可能になり、行動の結果をより迅速かつ容易に確認できるようになり、最終的には社会制度とビジネスモデルを変更できます。 これは、リアルタイム情報に関する仮定と仮説をリアルタイムでテストするのに役立ちます。つまり、実世界からの信頼できる実験データにもっと依存します。
以前は、科学者とエンジニアの努力は、主にプロセッサの処理能力の向上を目的としていました。 これは今日非常に重要です。 しかし、エネルギー効率の継続的な改善には新たな課題があります。今では、デバイス全体ができるだけ少ないエネルギーを消費するようにすることも同様に重要です。 今後10年間で、コンピューターのエネルギー消費量は約100倍減少するはずです。 これにより、どのような新しい製品やデバイスを作成できますか？ これらの機会を最大限に活用するには、他にどのようなイノベーションが必要ですか？
著者について： ジョナサン・クミは、科学者、作家、起業家、スタンフォード大学の教授です。