Jak procesor serwerowy pomoże w ratowaniu planety Ziemia? I dlaczego wybór jest tylko jeden

Tekst powstał we współpracy z AMD

Bo okazuje się, że żyjemy w czasach nieustannego ratowania naszej planety, czyli dbania o to, by rozwój ludzkości nie był dla Ziemi jak i ludzi destrukcyjny. Przekonacie się, że dziś wybór procesorów serwerowych AMD Epyc, pozwala zbliżyć się do celu znacznie lepiej. Najpierw jednak trzeba zrozumieć dlaczego filozofia AMD doskonale się sprawdza. Kluczem będzie tu słowo efektywność.

Postęp jest możliwy, nawet jeśli nie ruszymy w kosmos

Ludzkość od zawsze można było podzielić na ludzi, którzy myślą wyłącznie o sobie, jak i tych mających dobro świata na uwadze. Tych drugich jest dużo mniej, a co gorsza ich działania nie zawsze łatwo dostrzec. Można powiedzieć, że Ziemia sama sobie poradzi, to człowiek ma problem, by stawić czoła nadmiernej eksploatacji zasobów, ze zmianami, za które nie zawsze on jest odpowiedzialny. To prawda, a jednocześnie powód, który zmusza nas do szukania coraz efektywniejszych rozwiązań, które pozwolą ludzkości dalej się rozwijać. Bo nawet jeśli nie przeprowadzimy się w kosmos, na stacje kosmiczne, inne planety, bo zahamują nas naturalne ograniczenia, prawa nauki nie do pokonania, to nie musimy tkwić w miejscu.

Energia, energia i jeszcze raz energia. Bez niej nie ma przyszłości

Na pewno zgodzicie się ze stwierdzeniem, że wszystko we wszechświecie kręci się wokół energii. To z energii powstaje materia, to materia może być przekształcana w energię. Im więcej tej energii mamy do dyspozycji tym więcej jesteśmy w stanie osiągnąć jako cywilizacja techniczna. Lecz to nie jedyna ścieżka rozwoju, można wręcz powiedzieć, że wyłącznie takie myślenie potrafi doprowadzić do nieodpowiedzialnego wyniszczenia świata.

Rozwój energetyki jądrowej, od dużych do małych konstrukcji reaktorów, czyli do tak zwanych małych modularnych reaktorów (SMR)

Owszem dziś potrafimy wytworzyć znacznie więcej energii niż choćby sto lat temu. Dzięki postępowi w nauce, a ten zawdzięczamy nie tylko tęgim umysłom, ale i odciążającym je komputerom, robimy to efektywniej, a fotowoltaika, elektrownie atomowe, czy elektrownie wiatrowe, stały się nowymi, czystymi źródłami energii. Nie idealnymi, wciąż poszukujemy jeszcze efektywniejszych sposobów wytwarzania energii w postaci dla nas użytecznej. Jednym z rozwiązań dających taką nadzieję, jest fuzja jądrowa, dziedzina, w której ostatnio notuje się postęp.

Ludzkość powinna dążyć nie tylko do wytwarzania coraz większych ilości energii w coraz efektywniejszy sposób, ale też do coraz efektywniejszego jej wykorzystania.

Jednak tak jak bardzo dążymy do opanowania technik efektywnego wytwarzania energii, a tym samym gromadzenia większych jej zasobów, tak samo powinniśmy dążyć do efektywnego jej wykorzystania. Tylko wtedy, jako cywilizacja będziemy mogli przełamywać bariery potrzebne do ratowania planety Ziemia. Bo nie da się ukryć, że nie jest dobrze i choć konsekwencje mogą odczuć dopiero nasi potomni, to my już dziś musimy zadbać o to, by ich przyszłość była udana.

Komputery kształtują naszą cywilizację. Każdy jej aspekt

Pewnie większość z was nie pamięta czasów misji Apollo, gdy człowiek latał na Księżyc. Wtedy w obliczeniach pomocne były równie często komputery jak i ludzki intelekt wspomagany takim wynalazkiem jak suwak logarytmiczny. To był tak zwany analogowy kalkulator. Dziś, gdy program Artemis próbuje ponownie dowieźć ludzi na naszego satelitę i wcale nie idzie mu to jak z płatka, wydaje się że czegoś zapomnieliśmy, staliśmy się mniej efektywni niż nasi dziadkowie. Na szczęście to powoli się zmienia, a ważną rolę odgrywają w tym technologie serwerowe, szczególnie procesory.

Las i zorza polarna. Na pozór nie związane ze sobą, w praktyce ich istnienie i zrozumienie ma wiele wspólnego z technologiami superkomputerowymi i tym jak są one efektywne.

Procesory serwerowe wytwarza na świecie kilka firm, ale te najpowszechniej stosowane, a już na pewno najczęściej porównywane to właśnie układy marki Intel i AMD. Odmienne od tych, które znajdują się we wnętrzu waszych komputerów, laptopów. Zoptymalizowane pod kątem szybkiego i efektywnego (a to dwa różne słowa) przetwarzania bardzo dużych porcji danych. Te dane mogą mieć różny charakter. Są serwery wykorzystywane przez branżę bankową, a wtedy mowa od danych finansowych, są serwery wykorzystywane przez rządy, do zbierania informacji na temat obywateli, a wtedy mowa o danych osobowych.

Cel do jakiego wykorzystywane są superkomputery nie zawsze bywa szczytny. To jednak już nie ich wina, a ludzi. Natomiast w każdym przypadku chodzi przetwarzanie danych, ich bardzo dużej liczby, co określa się mianem Big Data.

Są też serwery, które pracują na korzyść takich branż jak medycyna, transport, budownictwo, meteorologia, astronautyka. Czyli tego co dziś i w przyszłości może uczynić nasze życie bardziej komfortowym, a nawet dłuższym. Przetwarzane przez nie dane dostarczają różnorodne sensory, są one generowane także w wyniku symulacji, czy nawet zbierane przez samych ludzi.

Detektor ALICE w CERN, który służy badaniu materii w egzotycznych stanach powstających podczas zderzeń przy bardzo wysokiej energii.

Rozwój ludzkości to ciągłe przełamywanie barier

Postęp w każdej dziedzinie życia, jej innowacyjność, może być ograniczona niewystarczającą pomysłowością naukowców, inżynierów, ale też tym ograniczeniem może stać niewystarczająca wydajność urządzeń obliczeniowych, czyli komputerów.

A nie ma nic gorszego jak bariera, która uniemożliwia tworzenie dokładniejszych prognoz pogody, precyzyjniejsze przewidywanie zmian w środowisku w wyniku zmian klimatycznych, czy działań człowieka. Gdyby takie bariery nie były do pokonania, nie udałoby się nam tak szybko stworzyć szczepionek na COVID-19. Bo wbrew temu co zwolennicy teorii spiskowych sądzą, było to możliwe nie dzięki oszukiwaniu, ale temu, że pandemia wydarzyła się teraz, a nie dwadzieścia czy czterdzieści lat temu. Dziś dokładną analizę DNA przeprowadzimy w ciągu godzin, kiedyś potrzebne były tygodnie, jeszcze wcześniej lata, a jeszcze wcześniej nie było to możliwe.

AMD wygrywa w wyścigu, bo nie tylko szybkość decyduje o efektywności procesora serwerowego

Odpowiedzialne za postęp w medycynie są coraz wydajniejsze procesory, ale jak już wspomniałem na wstępie, nie jesteśmy ograniczeni tylko postępem w szybkości ich działania. Możemy też wpływać na efektywność z jaką pożytkowana jest energia na obliczenia. I niczym w wyścigu samochodów napędzanych energią słoneczną, czy konkursie na pojazd, który najdalej zajedzie na jednym litrze paliwa, wybierać spośród dostępnych konstrukcji te najlepsze.

Wedle statystyk w krajach wysoko rozwiniętych zużycie zasobów jest większe niż ich dostępność, dlatego mamy takie różnice pomiędzy różnymi regionami świata. Jedni pracują na drugich. Ten stan rzeczy można częściowo poprawić właśnie poprzez efektywność energetyczną. A tym samym mniej obciążać Ziemię, pozwolić jej się szybciej regenerować.

W dzisiejszym wyścigu procesorów serwerowych na czoło wysuwa się AMD i jego technologia rdzeni Zen 4 oraz architektura chipletowa. Spójrzcie się na poniższy obrazek.

To nie manipulacja. Znacznie wyższa wydajność obliczeń na 1W pobranej ze źródła mocy oznacza, że:

• przy tym samym zużyciu energii co procesory konkurencji przetworzymy znacznie więcej danych, będziemy w stanie zaprojektować bardziej rozbudowane eksperymenty, dokładniejsze symulacje,
• zarazem, gdy zechcemy osiągnąć podobne wyniki co w przypadku konkurencji, potrzebne będzie znacznie mniej tej energii, a spadek zużycia energii przekłada się na niższą emisję dwutlenku węgla, zmniejsza obciążenie przyrody jako naturalnego filtra zanieczyszczeń,
• poszukując sposobów na zapewnienie bezpieczeństwa ludzkości, ochronę natury, już tym działaniem, wyborem technologii serwerowej AMD, można przyczynić się do ratowania Ziemi.

Można na problem spojrzeć się też z innej strony. Skoro te same rezultaty osiągniemy przy mniejszej liczbie serwerów, to centra obliczeniowe będą mogły być mniejsze, albo na tej samej powierzchni oferować większy potencjał obliczeniowy. Mniejsze, czyli dużo tańsze i łatwiejsze do budowy w miejscach gdzie dostarczenie towarów jest trudne, a gdzie zbierane są bardzo cenne dla nauk o Ziemi i kosmosie dane. Na przykład w obserwatoriach astronomicznych, w bazach naukowych w rejonach arktycznych.

Jak przewaga AMD nad konkurencją przekłada się na ratowanie naszej planety?

AMD ma obecnie wszelkie prawa twierdzić, że efektywniejsze procesory serwerowe z serii AMD Epyc, które niedawno doczekały się czwartej generacji, a w tym roku zyskają kolejnych ich przedstawicieli, pozwalają ratować planetę Ziemia. Wątpicie? To pomyślcie, że wydajniejszy serwer obliczeniowy, a tym samym bazujący na ich dużej liczbie superkomputer, to:

• precyzyjniejsze prognozy pogody, a tym samym mniejsze straty w przypadku kataklizmów pogodowych, wichur, powodzi,
• dokładniejsze modele przewidujące wpływ działań człowieka na naturę, a tym samym możliwość wcześniejszego zapobiegania ich negatywnym skutkom,
• efektywniejsze działanie algorytmów AI, co przekłada się na przykład na skuteczniejszą medycynę, badania na chorobami takimi jak Alzheimer, z którymi walka zmusza nas do angażowania zasobów możliwych do wykorzystania w inny sposób, a ludziom po prostu utrudnia życie,
• dokładniejsze modelowanie zjawisk astrofizycznych, dzięki czemu lepiej możemy poznać kosmos,
• więcej postępu w technologiach materiałowych, chemii obliczeniowej, dynamice płynów,
• szybsze prototypowanie rakiet i ich bezpieczne testowanie, dzięki czemu szybciej zrealizujemy marzenia nie tylko ekspansji człowieka w kosmosie, ale plany ochrony przed takimi zagrożeniami jak asteroidy,
• łatwiejsze dążenie do celu jakim jest zeroemisyjność, gdyż mniejsze zapotrzebowanie na energię uczyni bardziej prawdopodobnym zasilenie serwera wyłącznie energią wytwarzaną w pobliżu miejsca jego funkcjonowania.

Frontier, najpotężniejszy obecnie superkomputer według rankingu TOP 500

Drobne sukcesy w pojedynczych dziedzinach dzięki zastosowaniu technologii procesorów serwerowych AMD mogą się kumulować i przekładać na postęp również z technologiach komputerowych. Inaczej rzecz ujmując, im efektywniejsze energetycznie mamy procesory serwerowe, tym szybciej stworzymy ich jeszcze lepszych następców. To takie samonapędzające się zjawisko, w którym rezultat, staje się przyczyną, która daje jeszcze lepsze skutki.

Efektywność energetyczna ważna jest nie tylko w technologii CPU

Doskonałym przykładem jak efektywność energetyczna układów elektronicznych jest istotna, jest przykład superkomputera szwedzkiego superkomutera Dardel i polskiej Atheny. Pokazuje on także, że w dążeniu do maksymalizacji wydajności nie trzeba kończyć na wyborze procesorów serwerowych. AMD ma bowiem również bardzo efektywne energetycznie układy GPU. I tak, tylko fakt, że Dardel bazuje na architekturze AMD w przypadku CPU jak i GPU, a nie jak Athena tylko w przypadku CPU, czyni szwedzki superkomputer znacznie wydajniejszym, a także bardziej zielonym w rankingu TOP500.

Nie tylko wspierając naukę technologią procesorów serwerowych AMD pomaga Ziemi

Odniesienia nawiązujące do nauki i jej postępu nie wyczerpują korzyści dla planety Ziemia jakie dają procesory serwerowe AMD. Każde działanie, które skutkuje mniejszym zużyciem energii jest pożądane. A komputery dziś są nieodłącznym elementem naszego świata, więc wydajniejsze serwery mogą przydać się nawet w tak przyziemnych zastosowaniach jak:

• rozrywka on-line, gaming, VoD,
• dostęp do wiadomości,
• edukacja na każdym poziomie,
• przechowywanie i zarządzanie danymi,
• kontrola bezpieczeństwa, danych jak i użytkowników.

Procesory serwerowe AMD Epyc wspierają także wyspecjalizowane technologie szyfrowania pamięci i ochrony przed atakami z zewnątrz, które co roku narażają firmy polegające na komputerach na wielomiliardowe straty. Zrekompensowanie tych strat przekłada się na niepotrzebne ponowne wykorzystanie energii, której zużycie jak już wiecie należy minimalizować niezależnie od tego jak bardzo byśmy nie byli zaawansowaną cywilizacją.

Choć w domu procesory serwerowe miejsca nie znajdą, to i tak w codziennym życiu będziemy czerpać pożytki z ich pracy. Nie w postaci dodatkowych zer na rachunku bankowym lub większej liczby gier do ogrania czy filmów do obejrzenia, ale nadziei, że ten świat, który widzimy codziennie za oknem jak i my sami może przetrwać i stać się nawet lepszym.

Tekst powstał we współpracy z AMD