Cara Membuat Komputer Lebih Cepat dan Ramah Iklim

Cara Membuat Komputer Lebih Cepat Dan Ramah Iklim Internet of Things dapat meningkatkan kualitas hidup, tetapi juga akan mengkonsumsi banyak listrik dan meningkatkan emisi gas rumah kaca. (Shutterstock)

Anda smartphone jauh lebih kuat daripada komputer NASA yang menempatkan Neil Armstrong dan Buzz Aldrin di bulan pada tahun 1969, tetapi juga merupakan babi energi. Dalam komputasi, penggunaan energi sering dianggap sebagai masalah sekunder untuk kecepatan dan penyimpanan, tetapi dengan laju dan arah kemajuan teknologi, ini menjadi masalah lingkungan yang terus berkembang.

Ketika perusahaan penambangan cryptocurrency Hut 8 membuka proyek penambangan bitcoin terbesar Kanada di luar Medicine Hat, Alt., Para pencinta lingkungan membunyikan alarm. Pabrik mengkonsumsi listrik 10 kali lebih banyak, sebagian besar diproduksi oleh pembangkit listrik berbahan bakar gas, daripada fasilitas lain di kota.

Secara global, emisi gas rumah kaca (GHG) dari sektor informasi, komunikasi dan teknologi (TIK) adalah diperkirakan akan mencapai setara dengan 1.4 gigaton (miliar metrik ton) karbon dioksida setiap tahun pada tahun 2020. Itu 2.7 persen dari GRK global dan kira-kira dua kali lipat total output gas rumah kaca tahunan Kanada.

Dengan merancang prosesor komputer hemat energi, kita dapat mengurangi konsumsi energi, dan kita dapat mengurangi emisi GRK di tempat-tempat di mana listrik berasal dari bahan bakar fosil. Sebagai seorang insinyur komputer yang berspesialisasi dalam arsitektur komputer dan berhitung, rekan-rekan saya dan saya yakin efek positif ini dapat dicapai dengan hampir tidak berdampak pada kinerja komputer atau kenyamanan pengguna.

Koneksi yang kuat

Internet of Things (IoT) - yang terdiri dari perangkat komputasi yang terhubung yang tertanam dalam objek sehari-hari - telah memberikan dampak ekonomi dan sosial yang positif, mengubah masyarakat kita, lingkungan dan rantai pasokan makanan kita menjadi lebih baik.

Perangkat ini memantau dan mengurangi polusi udara, meningkatkan konservasi air dan memberi makan dunia yang lapar. Mereka juga membuat rumah dan bisnis kita lebih efisien, mengendalikan termostat, penerangan, pemanas air, lemari es, dan mesin cuci.

Cara Membuat Komputer Lebih Cepat dan Ramah Iklim Perangkat yang terhubung internet menambah kebutuhan pemrosesan data dan konsumsi energi. (Shutterstock)


Dapatkan Yang Terbaru Dari Diri Sendiri


Dengan jumlah perangkat yang terhubung diatur ke atas 11 miliar - tidak termasuk komputer dan telepon - pada tahun 2018, IoT akan membuat data besar yang membutuhkan perhitungan besar.

Membuat perhitungan lebih hemat energi akan menghemat uang dan mengurangi penggunaan energi. Itu juga akan memungkinkan baterai yang menyediakan daya dalam sistem komputasi menjadi lebih kecil atau berjalan lebih lama. Selain itu, perhitungan bisa berjalan lebih cepat, sehingga sistem komputasi akan menghasilkan lebih sedikit panas.

Perkiraan komputasi

Sistem komputasi saat ini dirancang untuk memberikan solusi yang tepat dengan biaya energi yang tinggi. Tetapi banyak algoritma yang tahan kesalahan seperti pemrosesan gambar, suara dan video, penggalian data, analisis data sensor, dan pembelajaran mendalam tidak memerlukan jawaban yang pasti.

Akurasi yang tidak perlu ini dan pengeluaran energi yang berlebihan ini sia-sia. Ada batasan untuk persepsi manusia - kita tidak selalu membutuhkan akurasi 100 persen untuk puas dengan hasilnya. Sebagai contoh, perubahan kecil dalam kualitas gambar dan video sering tidak diperhatikan.

Cara Membuat Komputer Lebih Cepat dan Ramah Iklim Aplikasi pemrosesan video tidak memerlukan akurasi 100 persen. (Shutterstock)

Sistem komputasi dapat memanfaatkan keterbatasan ini untuk mengurangi penggunaan energi tanpa berdampak negatif pada pengalaman pengguna. "Perkiraan komputasi" adalah teknik komputasi yang terkadang mengembalikan hasil yang tidak akurat, sehingga berguna untuk aplikasi di mana hasil perkiraan cukup.

Di lab teknik komputer University of Saskatchewan, kami mengusulkan untuk merancang dan mengimplementasikan solusi komputasi perkiraan ini, sehingga mereka dapat menukar akurasi dan efisiensi secara optimal di seluruh perangkat lunak dan perangkat keras. Ketika kami menerapkan solusi ini ke komponen komputasi inti dari prosesor, kami menemukan bahwa konsumsi daya menurun lebih dari 50 persen dengan hampir tidak ada penurunan kinerja.

Presisi fleksibel

Saat ini, kebanyakan komputer pribadi berisi format numerik standar 64-bit. Ini berarti bahwa mereka menggunakan angka dengan 64 digit (baik nol atau satu) untuk melakukan semua perhitungan.

Grafik 3D, realitas virtual, dan augmented reality membutuhkan format 64-bit agar berfungsi. Tetapi pemrosesan audio dan gambar dasar dapat dilakukan dengan format 32-bit dan masih memberikan hasil yang memuaskan. Selain itu, aplikasi pembelajaran yang mendalam bahkan dapat digunakan Format 16-bit atau 8-bit karena ketahanan kesalahan mereka

Cara Membuat Komputer Lebih Cepat dan Ramah Iklim Desain inovatif dalam perangkat keras dan lunak komputer dapat meningkatkan efisiensi energi. (Shutterstock)

Semakin pendek format numerik, semakin sedikit energi yang digunakan untuk melakukan perhitungan. Kami dapat merancang solusi komputasi yang fleksibel, namun tepat, yang menjalankan berbagai aplikasi menggunakan format numerik yang paling tepat sehingga meningkatkan efisiensi energi.

Sebagai contoh, aplikasi pembelajaran dalam yang menggunakan solusi komputasi fleksibel ini dapat mengurangi konsumsi energi sebesar 15 persen, menurut percobaan awal kami. Selain itu, solusi yang diusulkan dapat dikonfigurasi ulang untuk secara bersamaan melakukan beberapa operasi yang membutuhkan presisi numerik rendah dan meningkatkan kinerja.

IoT memegang banyak janji, tetapi kita juga harus memikirkan biaya pemrosesan semua data ini. Dengan prosesor yang lebih pintar dan lebih hijau, kami dapat membantu mengatasi masalah lingkungan dan memperlambat atau mengurangi kontribusi mereka terhadap perubahan iklim.Percakapan

tentang Penulis

Seokbum Ko, Profesor, University of Saskatchewan

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf di

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Dapatkan Terbaru Dengan Email

{Emailcloak = off}

DARI EDITOR

Perspektif Hewan tentang Virus Corona
by Nancy Windheart
Dalam posting ini, saya berbagi beberapa komunikasi dan transmisi dari beberapa guru hikmat non-manusia yang saya hubungkan dengan situasi global kita, dan khususnya, wadah dari…
Hari Perhitungan Sudah Datang Untuk GOP
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Partai Republik tidak lagi menjadi partai politik pro-Amerika. Ini adalah partai pseudo-politik tidak sah yang penuh dengan radikal dan reaksioner yang menyatakan tujuannya adalah untuk mengganggu, membuat tidak stabil, dan ...
Mengapa Donald Trump Bisa Menjadi Pecundang Terbesar dalam Sejarah
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Diperbarui 2 Juli 20020 - Pandemi virus korona ini menghabiskan banyak uang, mungkin kekayaan 2 atau 3 atau 4, semua ukuran tidak diketahui. Oh ya, dan, ratusan ribu, mungkin satu juta, orang akan mati ...
Blue-Eyes vs Brown Eyes: Bagaimana Rasisme Diajarkan
by Marie T. Russell, InnerSelf
Dalam episode Oprah Show 1992 ini, aktivis dan pendidik anti-rasisme pemenang penghargaan Jane Elliott mengajarkan kepada para peserta pelajaran keras tentang rasisme dengan menunjukkan betapa mudahnya mempelajari prasangka.
Perubahan akan datang...
by Marie T. Russell, InnerSelf
(30 Mei 2020) Sewaktu saya menonton berita tentang peristiwa-peristiwa di Philadephia dan kota-kota lain di negeri ini, hati saya ingin apa yang terjadi. Saya tahu bahwa ini adalah bagian dari perubahan besar yang terjadi ...