L’impegno di Intel verso la riduzione dei consumi energetici e’ piuttosto elevato, e spazia in molti campi, alcuni dei quali sono stati raccontati nel corso dell’IDF.
Tra una guerra e una catastrofe, negli ultimi anni l’energia e’ stata al
centro della cronaca mondiale.
E’ diventato quotidiano il pensiero di non
sprecare risorse importanti. Anche l’ICT puo’ fare la sua parte: un minor
consumo energetico permette qualche risparmio economico al singolo ed enormi
economie alle grandi aziende con migliaia di PC; inoltre la riduzione della
dissipazione rallenta o frena l’impiego di ventole, diminuendo l’inquinamento
acustico totale.
Energia del core
Il punto
principale resta ovviamente la dipendenza della dissipazione dalla frequenza di
clock, per la quale e’ stato coniato il nuovo acronimo EPI, Energia Per
Istruzione, misurata in watt su istruzioni al secondo.
I core a 10 GHz
annunciati pochi anni fa sono al momento sostituiti da core a bassa frequenza.
Diminuendo la frequenza di funzionamento diminuisce anche la potenza di
elaborazione, ma su questo aspetto la matrice usata nei nuovi microprocessori e’
decisamente resistente: lavorando sull’architettura Intel dichiara di avere
benchmark migliori del 20% anche con riduzioni di consumo dello stesso ordine di
grandezza.
Addirittura, confrontando l’attuale Pentium D 950 con il prossimo
Conroe, il margine diventera’ del 40%.
Nei chip, l’altro ieri la parola
d’ordine era “viulenza”, ovvero la massima capacita’ d’elaborazione; poi si e’
cercato di spegnere i sottoinsiemi di transistor che non concorrevano
all’esecuzione. Oggi si tengono accesi solo i piccoli sottosistemi direttamente
coinvolti. I risparmi sono notevoli.
Energia del
transistor
Dal core si passa al transistor. Ovviamente la riduzione
di dimensioni, appena passate da 90 a 65 nm e gia’ fattibili a 45 nm (ma bisogna
attendere la produzione in volume), porta con se’ robusti risparmi in
dissipazione. Gia’ oggi nel transistor il principale responsabile della
dissipazione energetica e’ l’isolamento dele componenti con il sostrato.
Ecco perche’ la ricerca lavora molto su dispositivi a bassa perdita. Ma la
verita’ e’ che bisogna ripensare l’intero transistor e ricavarne piu’ di quanto
fatto finora. Queste indicazioni valgono sia per il core, sia per la piu’ grande
ma piu’ regolare cache interna. Energia del portatile A livello di sistemi,
diminuito il peso energetico del chipset si passa a lavorare sullo schermo e sul
disco rigido. Le maggiori attenzioni sono al momento dedicate a notebook e
portatili, nel cui futuro troviamo una nuova strutturazione del chipset.
Relativamente al display, il refresh verra’ controllato dal display stesso,
quindi senza tenere acceso l’intero chipset per il solo refresh: alternando scan
progressivo e scan interlacciato con controllo locale, il risparmio e’
sostenuto.
Per quanto riguarda il disco rigido, la struttura al momento in
via di verifica e’ l’integrazione del disco con le memorie NAND. L’utente le
vedra’ come un unico dispositivo, ottenendo risparmi energetici ma in questo
caso principalmente una accensione ed uno spegnimento estremamente rapidi,
nell’ordine dei pochi secondi. A livello dell’alimentazione stessa sono molti e
continui i miglioramenti apportati. Gia’ si era nelle otto ore di alimentazione
per tutti i notebook, e per alcuni anche dieci.
Svariati sono i
miglioramenti in questa area, direttamente generati da nuovi circuiti meno
spreconi.
Energia del software
Un gran lavoro viene
svolto anche a livello del software. Hardware aggiuntivi come lo SpeedStep I e
II, di grande successo nella famiglia XScale, sono impiegati ormai un po’ in
tutta la famiglia di dispositivi. Ancora di piu’ in famiglie impegnative come
Itanium, il codice eseguibile viene analizzato per sviluppare un’esecuzione
diversa da quella pensata -o ignorata- dal programmatore, magari piu’ lenta ma
comunque a risorse minime. Programmi di ricerca interna come Pin sono rivolti
proprio in questa direzione. Anche a livello piu’ alto, direttamente di codice
ad alto livello, sono svolti alcuni lavori. Sulla famiglia XScale questo
approccio e’ stato seguito sul runtime di Java, e all’interno del Software and
Solution Group sono in corso altre indagini al livello delle librerie software.
