Высокая производительность новейшего чипа Snapdragon 8 Elite была ожидаема, что подтвердили первые же тесты. Но похоже, что одним из его самых больших преимуществ для будущих Android-флагманов на новом чипе Qualcomm может оказаться существенно возросшая продолжительность автономной работы. Первые тесты показали, что прирост времени работы от батареи оказался значительно выше, чем можно было предположить.

Источник изображения: Qualcomm

Тестирование автономности проводилось при помощи смартфонов Asus ROG Phone 9 Pro и OnePlus 13. Оба устройства получили более ёмкие аккумуляторы, чем их предшественники — 5800 мА·ч и 6000 мА·ч соответственно. Однако автономность телефонов возросла намного больше, чем можно было предположить на основе прироста ёмкости батарей.

У аккумулятора Asus ROG Phone 9 Pro ёмкость выросла на 5,4 % по сравнению с предшественником, который располагал батареей на 5500 мА·ч. Однако при сравнении времени автономной работы в тесте PCMark продолжительность работы от одной зарядки выросла с чуть более 11 часов до почти 14,5 часов, то есть почти на 30 %.

Аккумулятор OnePlus 13 имеет на 11 % большую ёмкость, чем батарея OnePlus 12, при этом новинка на Snapdragon 8 Elite во время тестирования продержалась почти 17,5 часов по сравнению с 12,2 часами у OnePlus 12, то есть на 42 % дольше. Нужно отметить, что в тесте использовалась китайская версия OnePlus 13, а целевой регион OnePlus 12 не сообщается.

Сама компания Qualcomm анонсировала экономию энергии Snapdragon 8 Elite в районе 27 %. Как бы то ни было, налицо существенный рост продолжительности работы и очевидно, что Snapdragon 8 Elite играет в этом не последнюю роль. Можно предположить, что и другие устройства на базе этого чипсета продемонстрируют похожее увеличение автономности.

Компания AMD известна своими достижениями в сфере повышения энергоэффективности вычислительных систем. Ранее она поставила цель к 2025 году повысить энергоэффективность серверных решений в 30 раз относительно уровня 2020 года, но на днях глава компании Лиза Су (Lisa Su) заявила, что к 2026–2027 годам эта разница может быть увеличена до 100-кратной.

Источник изображения: AMD

Соответствующие заявления генеральный директор AMD Лиза Су сделала на мероприятии ITF World, который проводила в Бельгии местная компания Imec, специализирующаяся на разработках и исследованиях в сфере литографии. Глава AMD на этом форуме удостоилась престижной отраслевой награды Imec Innovation Award, обладателями которой в разные годы становились основатель Intel Гордон Мур (Gordon Moore), основатель TSMC Моррис Чан (Morris Chang) и один из основателей Microsoft Билл Гейтс (Bill Gates). Примечательно, что самой Лизе Су ничего для этого основывать не пришлось — компанию AMD она возглавила после длительного периода работы в её структурах по найму.

Лиза Су подчеркнула, что уверена в способности AMD превзойти поставленные к 2025 году цели, выражающиеся в повышении энергетической эффективности вычислительных центров в 30 раз относительно уровня 2020 года. За последующие два года AMD рассчитывает увеличить энергоэффективность своих компонентов для центров обработки данных более чем в 100 раз. Так называемая цель 30×25 была установлена компанией ещё в 2021 году. До этого она в 2014 году приняла программу 25×20, которая подразумевала улучшение энергоэффективности собственных мобильных процессоров в 25 раз к 2020 году. Задачи этой программы она перевыполнила с большим запасом, добившись улучшения энергоэффективности мобильных процессоров в 31,7 раза.

Следовать к выполнению задач программы 30×25 компания готова несколькими путями. Непосредственно чиплетная компоновка позволяет не только заметно повышать энергоэффективность вычислительных центров, но и снижать энергозатраты на производство компонентов. По крайней мере, в 2023 году за счёт этого AMD сократила углеродные выбросы предприятий, на которых выпускались её чипы, на величину, сопоставимую со всем объёмом выбросов за 2022 год.

Источник изображения: AMD

Проблема заключается в том, что потребности в вычислительных мощностях по мере бурного развития систем искусственного интеллекта растут быстрее, чем способность полупроводниковой отрасли наращивать производительность вычислительных решений. Сейчас темпы роста спроса в этой сфере могут в 20 раз превосходить предложение, если оперировать критерием размера больших языковых моделей. Помимо улучшений в аппаратной части, необходимо заниматься и оптимизацией программного обеспечения.

Заметно снизить энергопотребление вычислительных центров, по мнению главы AMD, можно за счёт снижения точности вычислений. При разработке языковых моделей можно найти такой баланс между точностью вычислений и энергопотреблением, который бы минимально сказывался на качестве работы получаемых систем искусственного интеллекта.

Повышение степени интеграции вычислительных компонентов тоже способствует снижению энергозатрат, ведь чем короче интерфейс, тем ниже расходы энергии на передачу информации. В этом отношении интеграция памяти типа HBM в непосредственной близости от вычислительных блоков ускорителей позволяет достигать повышения энергоэффективности.

Для получения наилучших результатов, как поясняет Лиза Су, специалистам в разных отраслях и компаниям из разных сфер нужно максимально открыто сотрудничать. Это будет неизбежно происходить, поскольку в одиночку компаниям трудно добиться прогресса в современных условиях.

Не стала Лиза Су скрывать и влияния передовых техпроцессов на повышение энергоэффективности чипов. Компания AMD собирается использовать 3-нм техпроцесс для выпуска своей продукции в сочетании со структурой транзисторов GAA. При этом достаточно внимания необходимо уделять и разработке более эффективных интерфейсов, а также методов компоновки чипов.

В Сеть утекли внутренние документы Dell, в которых сравниваются актуальные ноутбуки XPS 13 на базе процессоров Intel с будущей версией на базе Snapdragon X Elite. По результатам тестирования Dell, время автономной работы ноутбука на чипе Qualcomm при воспроизведении видео увеличивается на 68–98 % по сравнению с процессорами Intel последнего поколения. Сама Qualcomm утверждает, что время автономной работы возрастает на 43 % по сравнению с процессорами Intel Core Ultra.

Источник изображения: videocardz.com

Одним из главных преимуществ предстоящей линейки процессоров Qualcomm Snapdragon X станет их энергоэффективность и как следствие большое время автономной работы ноутбуков на их основе. Процессоры на базе ARM готовы установить новый стандарт энергоэффективности, что должно вызвать обоснованное беспокойство у AMD и Intel.

Результаты внутреннего тестирования Dell показывают, что ноутбуки на базе Snapdragon X смогут обеспечить время автономной работы в диапазоне от 16,8 до 29,6 часов, в зависимости от типа экрана: вариант с дисплеем FHD+ — 29,6 часа, с экраном QHD — 21,9 часа и с панелью OLED — 16,8 часа. Увеличение времени автономной работы по сравнению с ноутбуками на чипах Intel Alder Lake-P составляет 91 %, 98 % и 68 % соответственно.

Источник изображения: Dell

Сама компания Qualcomm официально заявляет о более чем 25 часах непрерывного воспроизведения видео. По оценкам компании, при локальном воспроизведении видео время автономной работы увеличивается на 43 % по сравнению с ноутбуками с процессорами Intel Core Ultra.

Источник изображения: Qualcomm

Не менее важным, чем энергоэффективность, достоинством новых процессоров Qualcomm Snapdragon X является их цена — они обойдутся производителям ноутбуков и ПК намного дешевле процессоров Intel. По утверждению Dell, себестоимость ноутбука XPS 13, оснащённого процессором Snapdragon X, будет заметно ниже по сравнению с версией на Intel.

Источник изображения: Dell

Во внутреннем документе Dell, датированным августом 2023 года, изложен план производства линейки ноутбуков Dell XPS 13 Plus под кодовым названием Tributo на базе процессоров Qualcomm. Из него следует, что чипы Qualcomm должны были стоить производителю ПК намного дешевле, чем процессоры Intel. По предварительным оценкам, ожидаемая цена 10-ядерного чипа Nuvia (Snapdragon X Plus) составляла $145, в то время как Core i7-1360P оценивался в $293.

Технологиям искусственного интеллекта требуются огромные объёмы электроэнергии. По мнению главы компании Arm Рене Хааса (Rene Haas), это может привести к тому, что уже к концу текущего десятилетия общие объёмы потребляемой системами ИИ энергии превзойдут объёмы энергопотребления Индии, самой густонаселённой страны в мире.

Источник изображения: Gerd Altmann / pixabay.com

По словам Хасса, поиск способов предотвратить прогнозируемое утроение энергопотребления к 2030 году имеет первостепенное значение, если человечество хочет достигнуть целей, которые возлагаются на ИИ.

«Мы по-прежнему находимся на раннем этапе развития возможностей [искусственного интеллекта]. Чтобы эти системы стали лучше, им потребуется дополнительное обучение — этап, который включает в себя бомбардировку программного обеспечения огромными наборами данных. Этот процесс рано или поздно столкнётся с пределом наших энергетических мощностей», — рассказал Хаас в интервью Bloomberg.

Хаас формально ставит себя в один ряд с растущим числом людей, выражающих обеспокоенность по поводу возможного ущерба, который ИИ может нанести мировой энергетической инфраструктуре. Но он также заинтересован в том, чтобы отрасль перешла на использование чипов с Arm-архитектурами, которые всё больше завоёвывают популярность в центрах обработки данных. Технологии компании, которые к настоящему моменту получили широкое распространение в смартфонах, разработаны с целью более эффективного использования энергии по сравнению с традиционными серверными чипами.

Arm рассматривает ИИ в качестве одного из основных драйверов своего роста. Технологии компании уже используются в процессорах, являющихся основой серверных систем AWS, Microsoft и Alphabet, разработавших собственные чипы для снижения своей зависимости от Intel и AMD.

По словам Хааса, используя больше чипов, изготовленных по индивидуальному заказу, компании могут сократить ограничивающие факторы и повысить энергоэффективность их систем. Такая стратегия может снизить энергопотребление центров обработки данных более чем на 15 %. Однако отрасль нуждается в более масштабных технологических прорывах.

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.