Исследователи из Университета Нотр-Дам (University of Notre Dame) создали эффективное покрытие для обычных оконных стёкол. Оно блокирует инфракрасный и ультрафиолетовый свет и полностью пропускает видимое излучение. С таким фильтром на окне в комнате будет светло и прохладно, что важно для стран с жарким климатом, где охлаждение помещений требует огромных расходов энергии. Удивительно, но в создании фильтра помог ИИ и квантовые расчёты.

Источник изображения: University of Notre Dame

По словам учёных, они создали первый в отрасли широкоугольный спектральный фильтр. Благодаря этому достигается полосовая селективность, что позволило сохранить максимум света в оптическом диапазоне, и вырезать из него ультрафиолетовый и несущий тепло инфракрасный свет в ближнем диапазоне этих волн. Более того, впервые в отрасли создана плёнка, которая одинаково хорошо пропускает и фильтрует свет вне зависимости от угла падения солнечных лучей. Иными словами: утром, днём и вечером.

Базовый поиск необходимых оптических материалов осуществлялся с помощью интерактивного машинного обучения и с использованием квантового компьютера. В частности, использовался так называемый квантовый отжиг или нахождение оптимальных значений для набора из множества параметров.

Квантовые алгоритмы и ИИ сузили выбор базовых материалов с необходимыми оптическими селективными характеристиками до кремнезёма, оксида алюминия и титана. Для отражения инфракрасного излучения поверх всех трёх плёнок на стекле добавили кремниевый полимер, который также повысил прочность покрытия. Эксперименты показали, что предложенная плёнка при сохранении прозрачности снижает температуру в помещении на 5,4–7,2 °C. Охлаждающий эффект пленки сохранялся независимо от угла пропускания света снаружи.

Источник изображения: Cell Reports Physical Science

Для стран с жарким климатом, подчёркивают исследователи, предложенный оконный фильтр может снизить годовой расход энергии на охлаждение примерно на 97,5 МДж/м². Для дома средней площади в США это может вылиться в экономию до трети потребляемой в год электрической энергии, о чём исследователи подробно рассказали в статье в журнале Cell Reports Physical Science.

Учёные из китайского университета Цинхуа разработали полностью аналоговый фотоэлектронный чип ACCEL, который обещает совершить революцию в задачах высокоскоростного машинного зрения. Чип, сочетающий электронные и оптические технологии, способен продемонстрировать беспрецедентную энергоэффективность и высочайшую скорость вычислений для задач машинного зрения. В этой сфере новый чип радикально превосходит современные графические процессоры.

Источник изображения: Pixabay

Традиционные процессоры обладают ограниченной скоростью вычислений и потребляют колоссальное количество энергии при решении задач машинного зрения, таких как распознавание изображений для автономного вождения, робототехники и медицинской диагностики. Эти задачи требуют обработки изображений с высоким разрешением, точной классификации и сверхнизкой задержки.

Чип ACCEL реализует преимущества развивающейся области фотонных вычислений, которые используют свет для обработки информации. Интегрируя дифракционные оптические аналоговые вычисления (OAC) и электронные аналоговые вычисления (EAC) в одном чипе, ACCEL достигает замечательной энергоэффективности и скорости вычислений.

Метод OAC использует управление световыми волнами посредством дифракции для кодирования и обработки информации. При помощи интерференционных паттернов, создаваемых светом, вычисления производятся аналоговым способом, обрабатывая данные непрерывно, а не дискретными цифровыми шагами. Метод EAC использует электронные компоненты для манипулирования непрерывными физическими величинами. Вместо работы с цифровыми сигналами в виде нулей и единиц, EAC использует постоянно меняющиеся аналоговые сигналы.

Архитектура ACCEL / Источник изображения: Tsinghua University

Оба метода дают преимущества для определённых видов вычислений и способствуют разработке задач высокоскоростного зрения.

ACCEL при обработке изображений не требует АЦП для преобразования изображения, напрямую используя для вычислений фототоки, индуцированные светом, что приводит к значительному сокращению задержек. ACCEL достигает системной энергоэффективности 74,8 пета-операций в секунду на ватт, что более чем на три порядка выше, чем у современных графических процессоров. Скорость вычислений достигает 4,6 пета-операций в секунду, при этом более 99 % вычислений выполняются оптически.

Благодаря интеграции оптоэлектронных вычислений и адаптивного обучения ACCEL достигает конкурентоспособной точности классификации объектов в различных задачах. Новый чип продемонстрировал точность 85,5 %, 82,0 % и 92,6 % для задач Fashion-MNIST, 3-классовой классификации ImageNet и задач распознавания покадрового видео соответственно. Примечательно, что ACCEL демонстрирует высокую надёжность даже в условиях низкой освещённости, что делает его пригодным для портативных устройств, автономного вождения и промышленных применения.

Сравнение скорости и энергоэффективности ACCEL с традиционными методами / Источник изображения: Tsinghua University

Сверхнизкое энергопотребление нового чипа значительно снижает тепловыделение, открывая путь дальнейшему совершенствованию и миниатюризации. В отличие от традиционных оптоэлектронных цифровых вычислительных систем, ACCEL гибко сочетает дифракционные оптические вычисления и электронные аналоговые вычисления, а его архитектура обеспечивает масштабируемость, нелинейность и высокую адаптируемость.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature, исследователи заявили: «Разработка вычислительной системы, основанной на совершенно новом принципе, является огромной задачей. Однако ещё более важно успешно реализовать эту вычислительную архитектуру следующего поколения в реальные приложения, отвечающие важнейшим потребностям общества».

В рецензии на исследование, опубликованной в журнале Nature's Research Briefing, эксперты высказали убеждение, что «ACCEL может позволить этим архитектурам сыграть роль в нашей повседневной жизни гораздо раньше, чем ожидалось».

Всё новое — это, несомненно, хорошо забытое старое. Самым первым аналоговым вычислительным устройством является хорошо знакомая старшему поколению логарифмическая линейка.

Источник изображения: myruler.ru

Другим известным примером аналоговых вычислительных устройств является настольная аналоговая вычислительная машина МН-7, разработанная в далёком 1955 году. Она успешно решала обыкновенные дифференциальные уравнения до 6-го порядка. Не менее успешно при помощи подобных машин создавались математические модели физических процессов, что использовалось при решении задач АСУ ТП.

Источник изображения: computerra.ru

В аналоговой вычислительной машине (АВМ) мгновенному значению исходной переменной величины ставится в соответствие мгновенное значение другой величины, часто отличающейся от исходной физической природой и масштабным коэффициентом. Каждой элементарной математической операции, как правило, соответствует физический закон, устанавливающий математические зависимости между физическими величинами на выходе и входе (например, закон Ома).

Особенности представления исходных величин и построения алгоритмов предопределяют большую скорость работы АВМ и простоту программирования, но ограничивают область применения и точность получаемого результата. АВМ отличается малой универсальностью (алгоритмическая ограниченность) — при решении задач другого класса необходимо перестраивать структуру машины и число решающих элементов.

А теперь мы становимся свидетелями того, как в мире, казалось бы, победивших цифровых технологий, вновь начинают находить применение аналоговые вычисления, вышедшие на новый уровень развития.

Энтузиаст по имени Андреас Эриксен (Andreas Eriksen) собрал «устройство в формфакторе ноутбука», способное, по его собственным оценкам, проработать два года без подзарядки. Компьютер PotatoP сочетает компоненты с чрезвычайно низким потреблением энергии, аккумулятор на 12 000 мА·ч и небольшую солнечную панель.

Источник изображений: hackaday.io

Создателя PotatoP всегда раздражало, что его ноутбук разряжается слишком быстро, а для «небольших проектов по программированию», в которых он применяется, мощные компоненты не требуются. Для стоящих перед Андреасом задач нужен компьютер с чрезвычайно низким энергопотреблением, чётким экраном, а также удобной клавиатурой.

В качестве «материнской платы» используется платформа SparkFun RedBoard Artemis ATP на базе SoC Ambiq Apollo3 — она «устанавливает новый стандарт энергоэффективности для устройств с питанием от батареи». Её процессор Arm Cortex-M4F работает на тактовой частоте до 96 МГц, потребляя менее 6 мкА на 1 МГц. Объем оперативной памяти составляет 384 Кбайт, накопитель имеет ёмкость 1 Мбайт, кроме того, здесь есть широкий набор интерфейсов и портов для подключения внешних устройств.

Дополнительным залогом успеха PotatoP стал Sharp Memory in Pixel LS044Q7DH01 — монохромный дисплей с разрешением 320 × 240 пикселей и диагональю 4,4 дюйма. Автор проекта говорит, что не отказался бы от более крупной версии экрана, если он окажется таким же экономным — здесь нет подсветки, но это не мешает читаемости. Наконец, господин Эриксен не пожалел недешёвой профессиональной клавиатуры Happy Hacking Keyboard Lite 2.

Программист работает в среде Lisp (uLisp), и, по его мнению, он смог создать для себя максимально комфортные условия. Останавливаться на достигнутом автор не хочет — он оптимизирует систему для дальнейшего снижения энергопотребления и подумывает об установке дополнительных солнечных батарей, чтобы продлить время автономной работы своего «ноутбука» PotatoP до бесконечности.

Сегодня корпорация Intel провела в Пекине презентацию, в рамках которой рассказала об усилиях по созданию экологичных коммерческих компьютеров. Полупроводниковый гигант и его партнёры Tsinghua Tongfang и Acer воспользовались возможностью, чтобы продемонстрировать «первые массовые экологически чистые ПК» — заявлено, что 90 % их компонентов подлежат вторичной переработке.

Источник изображения: Intel

Intel поставляет процессоры, наборы системной логики и некоторые другие чипы, так что от других производителей требуются немалые усилия, чтобы сделать компьютеры более экологичными. Компания поделилась некоторыми рекомендациями по достижению весьма амбициозных целей по энергоэффективности и снижению вредных выбросов. Intel озвучила производственную модель «от колыбели до колыбели» и рассказала об экологическом контроле для сокращения выбросов углерода от создания до переработки электроники. Были определены четыре ключевых момента концепции энергосбережения с низким уровнем выбросов углерода: определение и проектирование, производство и поставка, использование и техническое обслуживание, а также восстановление и переработка.

В демонстрационной системе используются процессор Intel Alder Lake 12-го поколения, однако Intel не уточнила, какой именно. Поскольку охлаждение ЦП обеспечивал штатный кулер Intel, можно предположить, что вряд ли в системе использовался чип серии K, максимальная мощность которого может достигать 241 Вт, скорее это может быть чип серии T с пониженным TDP 35 Вт. Для этого ПК было специально разработано программное обеспечение Intel Green Computer Software Control Center для перевода его в режим работы с низким углеродным следом. Программа автоматически определяет активность пользователя и повышает энергоэффективность системы в зависимости от сценария использования.

Материнская плата имеет простую интегрированную конструкцию. Имеется два слота для модулей памяти SO-DIMM, один слот M.2 для твердотельного накопителя и один слот расширения PCIe х16. Intel не сообщила форм-фактор платы, известно лишь, что её площадь на 36 % меньше, чем у плат стандарта ATX. Конструкция материнской платы помогает уменьшить количество кабелей за счёт практически полного отсутствия разъёмов. Видны только кабель вентилятора штатного кулера Intel и кабель от блока питания.

Количество компонентов системной платы снижено с 1800 до 1400, что обеспечило сокращение количества материалов на 22 %. Подсистема питания стала на 6 % эффективнее, чем на обычной плате и выглядит весьма скромно, хотя внешность может быть обманчивой. Печатные платы, изготовленные из металла, смолы и стекловолокна, всегда были проблемой для переработки, главным образом из-за сложности разделения смолы и стекловолокна. Intel и её отраслевые партнёры планируют достичь степени переработки металлических и стеклянных волокон на уровне 95 %, а органического вещества — на уровне 90 %.

В «зелёном» ПК используется блок питания (БП) размером на 70 % меньше блоков стандарта ATX. Он изготовлен с применением полупроводниковых элементов на основе нитрида галлия (GaN), что позволяет уменьшить углеродный след на 90 %. БП имеет безвентиляторный дизайн, обеспечивает один выход 12 В и может похвастаться сертификацией 80 Plus Titanium, что гарантирует КПД 94 % при нагрузке 50 % и как минимум 90 % при нагрузке 10 %. ПК поставляется в компактном 7-литровом корпусе. Он даже меньше, чем старый Intel Beast Canyon NUC, корпус которого имел объём 8 литров. Плата крепится в корпусе всего на четыре винта.

В ходе мероприятия корпорация Intel призвала использовать в производственном процессе экологически чистые материалы и экологически чистую энергию и рекомендовала поставщикам работать только с производителями, придерживающимися той же «зелёной» философии. Трудно сказать, можно ли в ближайшее время ожидать появления на розничном рынке таких экологически чистых ПК, или это была техническая демонстрация для производителей ПК.

В рамках конференции ISSCC 2023 компания AMD обсудила будущее сферы компьютерных вычислений на ближайшее десятилетие. Глава компании Лиза Су (Lisa Su) была основным докладчиком на мероприятии. Она рассказала, как AMD наращивает производительность своих продуктов в сферах суперкомпьютеров и серверов, а также о том, как продолжит это делать в будущем, одновременно повышая энергоэффективность.

Источник изображений: AMD

На приведённом ниже слайде показано, как компания AMD каждые 2,4 года начиная с 2009 года удваивает производительность своих основных серверных продуктов. К сожалению, о перспективах развития этого направления Лиза Су ничего не сообщила и даже не намекнула в рамках ISSCC.

Двукратный рост графической производительности продуктов AMD отмечается каждые 2,2 года с 2006 года, что показано на изображении ниже. Сохранять эту тенденцию компания планирует как минимум до 2025 года.

Наиболее успешным с точки зрения прогресса с течением времени является рост производительности суперкомпьютеров на базе решений AMD. Диаграмма ниже показывает, что с конца 90-х годов продукты компании для данного сегмента удваивают свою производительность каждые 1,2 года.

Создание суперкомпьютеров с производительностью зетта-уровня ожидаются к 2035 году. Одновременно с этим глава AMD посетовала на то, что вместе с эффективным ростом производительности не так эффективно повышается показатель энергоэффективности процессоров. Например, если энергоэффективность останется на теперешнем уровне, то для питания дата-центра зеттафлопсного уровня понадобится 500 МВт — целая атомная электростанция.

Лиза Су обозначила несколько важных аспектов, которые должны помочь компании преодолеть указанные трудности: новые более энергоэффективные архитектуры чипов, изменения подхода к упаковке чипов и снижение точности вычислений.

По мнению главы AMD, развитие продвинутых технологий трёхмерной сборки чипов, когда одни элементы процессора устанавливаются поверх других, станут одним из ключевых факторов, необходимых для повышения энергоэффективности и производительности. Одним из недавних примеров может служить технология кеш-памяти 3D V-Cache, которая подразумевает размещение дополнительного кристалла кеш-памяти поверх кристалла с вычислительными ядрами процессора. AMD будет развивать это направление дальше.

Более тесная интеграция вычислительных блоков процессоров и памяти приведёт к повышению пропускной способности и одновременному снижению энергопотребления системы. Подсистема памяти процессоров не просто вырастет в объёмах, но и станет «умной» благодаря переносу части вычислений на уровень DRAM.

Другим важным аспектом для повышения энергоэффективности и одновременного повышения производительности является совершенствование интерконнекта между чиплетами процессора и кристалла операций ввода-вывода. В частности, здесь рассматривается тесная интеграция оптических технологий в кристаллы процессора. Таким образом можно создать «систему в упаковке» (System-in-Package), когда фактически целый компьютер умещается на одной плате.

Еще один способ энергосбережения, о котором говорила Су, это вычисления в конкретных областях, которые она описывает как использование «правильной математики для правильных операций». Поскольку 8-битные операции с плавающей запятой примерно в 30 раз более энергоэффективны, чем 64-битные, производители GPU и других ускорителей ИИ ищут способы использовать такие операции с более низкой точностью везде, где это возможно. Архитектура, специфичная для конкретного направления вычислений, обеспечила около 40 % повышения производительности и эффективности у ускорителей AMD Instinct MI250X.

В рамках доклада Лиза Су также отметила, что компания в течение последних десятилетий значительно повысила производительность процессоров в задачах, связанных с ИИ. По мнению главы AMD, для решения вопросов энергоэффективности будущих продуктов также потребуется дальнейшая оптимизация аппаратной и программной части на основе ИИ.

Регулируемая электроникой прозрачность окон далеко не новость. Меняющие прозрачность электрохромные иллюминаторы, например, установлены на авиалайнере Boeing 787 Dreamliner. Новое «умное» стекло, разработанное учёными из Университета Торонто, может менять не только прозрачность, но также степень пропускания инфракрасного излучения и каждый режим не зависит от настроек другого. Здания с такими окнами обещают экономить до 50 % на отоплении, охлаждении и освещении.

Источник изображения: Raphael Kay, Adrian So

Секрет новой технологии подсмотрен у природы, как часто это бывает в учёной среде. Природа за миллионы лет эволюции понапридумывала такого, что нам ещё изучать и изучать. Возьмём пример кожного покрова хамелеонов и кальмаров. Он способен менять цвет по команде нервной системы животных. Происходит это за счёт управления пигментами в клетках кожи, которые в виде взвеси плавают в жидкой среде клеток. Канадские учёные предложили аналогичный способ для умных оконных стёкол, обеспечив регулируемую прокачку жидкости с пигментом в отдельных слоях.

Умное стекло представляет собой два отдельно управляемых слоя. В одном слое через систему капилляров прокачивается жидкость с пигментами для отражения инфракрасного излучения, а в другом — видимого. Раздельное управление слоями позволяет в жаркие дни отражать оба диапазона излучения и дополнительно смягчать (рассеивать) видимый свет для поддержания комфортного освещения в помещении, а в холодные дни инфракрасная блокировка отключается с сохранением регулировки света в видимом диапазоне.

Компьютерное моделирование показало, что предложенное решение в случае использования одной только инфракрасной фильтрации снизит потребление зданий на отопление, охлаждение и освещение на 25 %, а если к этому добавить фильтрацию видимого света, то экономия за год может достичь впечатляющих 50 %. Цифры выглядят заманчиво, но внедрить всё это в производство и строительство будет стоить колоссальных усилий и затрат.

Выпущенный в декабре видеодрайвер Adrenalin 22.12.1 (RX 7900) повысил энергоэффективность видеокарт Radeon RX 7900 XTX и RX 7900 XT. Об этом сообщило немецкое издание ComputerBase, сравнившее энергопотребление указанных ускорителей при минимальной нагрузке, а также в играх со старым и более новым драйверами.

Источник изображения: ComputerBase

На момент выхода видеокарт Radeon нового поколения обозреватели отмечали в своих статьях, что новинки потребляют неоправданно много электроэнергии даже при небольшой нагрузке, превосходя по этому показателю даже модели Radeon предыдущего поколения. Следует отметить, что видеокарты тогда тестировались с использованием пресс-драйвера, который поставлялся только для СМИ и блогеров. С тех пор AMD выпустила две официальные потребительские версии программного обеспечения — Adrenalin 22.12.1 и наиболее свежую Adrenalin 23.1.1. Они предназначены только для видеокарт серии Radeon RX 7900.

Если до выпуска декабрьского драйвера Adrenalin 22.12.1 (RX 7900) при воспроизведении видео с YouTube модель Radeon RX 7900 XT потребляла 71 Вт, а модель RX 7900 XTX — 81 Вт, то уже с декабрьским драйвером энергопотребление этих видеокарт снизилось до 46 и 54 Вт соответственно в тех же условиях. Несмотря на это, энергопотребление новинок по-прежнему больше, чем у Radeon RX 6900 XT (34 Вт в YouTube) и GeForce RTX 4080 (30 Вт).

Источник изображения: ComputerBase

Примечательно, что в пресс-релизе драйвера Adrenalin 22.12.1 (RX 7900) указывалось только об оптимизации энергопотребления Radeon RX 7900 XT и RX 7900 XTX при воспроизведении видео, но ничего не говорилось о повышении их энергоэффективности в играх. Однако, как показал эксперимент ComputerBase, с новым драйвером энергопотребление видеокарт в играх тоже снизилось. И весьма заметно. В частности, у модели Radeon RX 7900 XTX наблюдается повышение энергоэффективности до 57 % в игре Doom Eternal при разрешении 1440p, а у модели Radeon RX 7900 XT в той же игре и при тех же настройках графики прирост энергоэффективности составил 34 %. Иными словами, карты потребляют от 57 до 90 Вт меньше, чем раньше. Однако такая тенденция наблюдается при соблюдении одного условия, когда в настройках игры включён ограничитель максимальной частоты кадров.

Источник изображения: ComputerBase

При использовании разрешения 4K разница в энергопотреблении в играх со старым и новым драйвером становится менее очевидной.

Источник изображения: ComputerBase

Также тестирование видеокарт немецким изданием не выявило никаких изменений в энергопотреблении Radeon RX 7900 XT и RX 7900 XTX после выпуска последней версии драйвера Adrenalin 23.1.1 (RX 7900) относительно декабрьской версии.

Энергопотребление видеокарты GeForce RTX 4080 в реальных сценариях работы оказалось меньше, чем заявлено в её спецификациях. Об этом сообщает компания NVIDIA, а также свидетельствуют данные независимых тестов видеокарты в играх и различных синтетических бенчмарках.

Источник изображений: NVIDIA

Сравнение GeForce RTX 4080 с видеокартами NVIDIA предыдущего поколения показало, что новинка значительно энергоэффективнее благодаря новой архитектуре Ada Lovelace, говорят в NVIDIA. Например, при одинаковом максимальном уровне энергопотребления (Total Graphics Power, TGP), который составляет 320 Вт, в реальных сценариях работы потребление GeForce RTX 4080 оказалось значительно ниже, чем у предшественника GeForce RTX 3080.

Заявленные характеристики энергопотребления видеокарт NVIDIA

При типичных нагрузках энергопотребление GeForce RTX 3080 соответствует заявленным 320 Вт. В свою очередь у GeForce RTX 4080 оно в среднем равно 251 Вт или 78 % от заявленного, заявляет NVIDIA. Также примечательно, что GeForce RTX 4080 оказывается значительно производительнее и энергоэффективнее флагманской GeForce RTX 3090 Ti, чей средний показатель энергопотребления в играх составляет 389 Вт при заявленном максимальном значении 450 Вт.

Свои выводы о высокой энергоэффективности GeForce RTX 4080 сделала на основе 22 игровых тестов с использованием разрешения 4K, 1440p и 1080p, а также в ходе проверки видеокарты в режиме воспроизведения видео при использовании кодека AV1.

Фактический показатель энергопотребления GeForce RTX 4080 в играх

В игровых тестах Control, Cyberpunk 2077, Forza Horizon 5 и Guardians of the Galaxy Metro Exodus при использовании разрешения 4K, включённой трассировке лучей и функции масштабирования DLSS ускоритель GeForce RTX 4080 потребляла не более 300 Вт. Наименьшее же потребление наблюдается при разрешении Full HD. Аналогичные результаты демонстрируют независимые обзоры новой видеокарты.

Моделирование и испытания показали, что практически любая ветряная ферма может увеличить свою энергоотдачу в том случае, если управлять каждой отдельно взятой турбиной как составной частью всего массива, а не как отдельно стоящим объектом. Технологию предложили учёные Массачусетского технологического института и готовы транслировать её для любых действующих и будущих проектов ветряных ферм.

Источник изображения: MIT/Victor Leshyk

Сегодня в мире ветряные турбины производят около 5 % электрической энергии. Подавляющее большинство из них являются частью больших ветряных электростанций, включающих десятки или даже сотни турбин, воздушные турбулентности от работы которых могут влиять друг на друга. Очевидно, что если учитывать взаимное влияние турбин, то совокупная работа всего поля ветряных генераторов может быть оптимизирована, изучением чего занялись специалисты MIT вместе с коллегами из других институтов.

Забегая вперёд, отметим, что оптимизация по совокупности влияния ветряных турбин на выработку подветренных установок позволяет увеличить генерацию каждой турбины на 1,2 % при любой силе ветра и на 3 % при оптимальной силе ветра (от 6 до 8 м/с). С учетом всех установленных в мире ветряных турбин это даёт ощутимый результат в виде дополнительной и практически бесплатной генерации электричества в объёме 31 ТВт·ч в год или $950 млн дополнительного дохода операторам, что эквивалентно установке 3600 новых ветряных турбин.

Управление каждой турбиной в интересах всего массива позволит решить ещё одну проблему — значительно сократить площади, выделяемых под ветряные фермы. В идеальном случае ветряные генераторы необходимо располагать как можно дальше друг от друга, чтобы исключить взаимное влияние на лопасти турбулентных потоков воздуха. Стратегия управления углом поворота каждой турбины даже до невыгодных для неё значений с учётом всех подветренных турбин и всего парка позволяет располагать ветряные генераторы очень и очень плотно, что экономит площадь и снижает сопутствующие расходы.

Исследователи проверили свою стратегию на частном ветряном парке в Индии. Математические расчёты полностью себя оправдали. Учёные уверены, что предложенная ими модель может оптимизировать энергоотдачу любой действующей или будущей ветряной фермы. У каждой фермы будет своя эффективность при оптимизации, которая зависит от множества факторов, но в среднем каждая из них сможет работать на 1,2–3 % лучше.

Старший вице-президент AMD Сэм Наффцигер (Sam Naffziger) дал интервью порталу Tom’s Hardware. Там он рассказал, что в будущих поколениях видеокарт AMD намерена в первую очередь обращать внимание на энергоэффективность, но вместе с тем может прибегнуть к повышению энергопотребления по сравнению с текущими видеокартами. Прямо об этом не говорится, но, возможно, речь идёт о видеокартах Radeon RX 7000 на 5-нм графических чипах с архитектурой RDNA 3.

Источник изображения: VideoCardz

«Спрос на высокую игровую и вычислительную производительность постоянно растёт. Вместе с тем замедляется переход на новые техпроцессы, которые обеспечивают эту производительность, — отметил Наффцигер. Поэтому, чтобы повысить производительность, приходится поднимать энергопотребление. Но, по словам представителя AMD, компания запланировала массу решений для улучшения энергоэффективности. Чтобы придерживаться баланса между производительностью и потреблением. Заметим, что прежде AMD заявляла, что видеокарты Radeon RX 7000 обеспечат 50-процентный прирост производительности на ватт по сравнению с актуальными Radeon RX 6000.

«Производительность имеет решающее значение. Но даже если наши решения более энергоэффективны, это не значит что мы не будем повышать энергопотребление, когда это делают конкуренты. С другой стороны, им придётся повышать энергопотребление гораздо сильнее, чем нам», — подчеркнул представитель AMD.

Таким образом компания AMD говорит, что вместе с повышением энергоэффективности она может также и повышать энергопотребление, но не так сильно, как конкуренты. В первую очередь это относится ко флагманским решениям, так как там сложнее наращивать производительность. Будущие старшие видеокарты AMD Radeon (не обязательно RX 7000), по всей видимости, будут потреблять больше энергии по сравнению с Radeon RX 6000. При этом обеспечить потребление ниже, чем у NVIDIA будет не так сложно, ведь в Сети уже долгое время ходят слухи, что уровень энергопотребления некоторых видеокарт GeForce RTX 40-й серии на архитектуре Ada Lovelace будет выше 400 Вт.

Источник изображения: AMD

В ходе интервью Наффцигер не поделился никакими конкретными деталями о будущих видеокартах AMD. Пока что не известно, планирует ли AMD оснащать свои новые ускорители большим числом разъёмов питания. В эталонном исполнении видеокарты Radeon RX 6000 оснащаются одним или двумя 8-контактными разъёмами дополнительного питания. Среди нереференсных версий встречаются модели с тремя такими разъёмами. Вопрос о том, получат ли Radeon RX 7000 три подобных разъёма в эталонном исполнении или компания решит использовать новый 12+4-контактный разъём питания PCIe 5.0 — пока остаётся открытым. Однако новый 12+4-контактный разъём уже приписывают видеокартам GeForce RTX 40-й серии.

Анонс видеокарт Radeon RX 7000 ожидается осенью этого года. Ранее ходили слухи, что некоторые GPU новой серии будут состоять из нескольких кристаллов с разными техпроцессами (5 и 6 нм). Наффцигер подтвердил, что в будущем графические процессоры AMD будут иметь сложную чиплетную компоновку.

Объёмы данных, генерируемых людьми и машинами, увеличиваются в геометрической прогрессии. Это требует постоянного повышения вычислительной производительности дата-центров. Для удовлетворения этих нужд компания AMD в прошлом году поставила перед собой цель повысить эффективность своих платформ, использующихся для ИИ- и высокопроизводительных вычислений (HPC), в 30 раз к 2025 году по сравнению с её платформами 2020 года, и теперь отчиталась об успехах.

Источник изображений: AMD

На этой неделе AMD отчиталась о достигнутом прогрессе её планомерного движения к поставленной цели, которую она называет «30x25». Энергоэффективность её платформ для ускоренных вычислений ИИ и HPC, включающих процессоры EPYC и ускорители вычислений Instinct, уже увеличилась в 6,79 раза по сравнению с её решениями 2020 года. В качестве отправной точкой компания называет серверы на базе двух процессоров EPYC 7742 (64 ядра, 128 потоков, частота 2,25–3,40 ГГц, 256 Мбайт кеш-памяти и TDP 225 Вт) и четырёх ускорителей Instinct MI50 (5-е поколение архитектуры GCN, 3840 потоковых процессоров, работающих на частоте 1450–1725 МГц, TDP 300 Вт). Каждый из этих ускорителей обеспечивает производительность 5,25 Тфлопс в задачах с матрицами 4K DGEMM с инициализацией тригонометрических данных и 21,6 Тфлопс в вычислениях FP16. Общее потребление такой системы составляет 1582 Вт.

AMD к настоящему моменту выпустила 3-е поколение серверных процессоров EPYC и два новых поколения графических ускорителей на архитектуре CDNA, предназначенных конкретно для задач, связанных с ИИ-вычислениями и HPC. Серверные системы AMD 2022 года оснащаются 64-ядерными процессорами серии EPYC 7003 и четырьмя ускорителями Instinct MI250 (архитектура CDNA 2.0, 13 312 потоковых процессоров, частота 1,0–1,70 ГГц при TDP 500 Вт), которые обеспечивают в 13,66 раза более высокую производительность в операциях FP16 по сравнению с четырьмя ускорителями Instinct MI50.

Согласно общей картине задачи «30x25», AMD делает упор не только на увеличение производительности аппаратных средств для дата-центров, но также уделяет особое внимание производительности в расчёте на ватт потребляемой энергии и оптимизации программных средств, чтобы в конечном итоге снизить энергопотребление своих решений. Практически любые изменения, вносимые AMD в свои аппаратные и программные средства, продвигают компанию к достижению установленной цели.

Например, внедрение поддержки оперативной памяти DDR5 для 4-го поколения серверных процессоров EPYC Genoa, которые смогут предложить до 96 вычислительных ядер, повысят энергоэффективность систем на их основе, поскольку память DDR5 потребляет меньше питания по сравнению с памятью DDR4. А дальнейшее усовершенствование ускорителей на архитектуре CNDA посредством новых аппаратных и программных доработок и оптимизаций повысят энергоэффективность серверных систем для дата-центров нового поколения ещё сильнее.

«Хотя для достижения нашей цели “30x25” ещё многое предстоит сделать, я очень доволен работой наших инженеров и очень воодушевлён текущими результатами», — отметил технический директор AMD Марк Пейпермастер (Mark Papermaster).