Joost Backus
Jaren geleden was ik eens in Brussel. Ik maakte een avondwandelingetje toen ik plots oog in oog stond met een enorm bankgebouw dat helemaal gehuld was in een blauwige gloed van beeldschermen. Geen idee waarom die allemaal aan waren; vanaf de straat was er in ieder geval niemand te zien. Ik vond het wel een mooi gezicht, al dat blauw, maar groen is anders.
De inmiddels alomtegenwoordige elektronica klokt ieder jaar een groter deel van de elektriciteit naar binnen. Veel appliances staan zelfs ’24 op 365‘ energie te slurpen, de bakbeesten in onze serverruimtes voorop. In Duitsland schatten ze dat de CO2-uitstoot door ICT net zo groot is als die van het luchtverkeer daar. Dat is geen peanuts. In Nederland zal het niet veel anders zijn.
De Duitsers zitten behoorlijk in hun maag met hun energieproblematiek. In hun wetenschappelijke topprogramma‘s is het dan ook een belangrijk thema. Een van deze Spitzencluster is Cool Silicon, een initiatief dat het energieverbruik wil verlagen door nieuwe wegen in te slaan op hardwaregebied. De focus ligt hierbij onder meer op telecomapparatuur.
Met dank aan de smartphones en tablets is mobiele technologie bijna ongemerkt uitgegroeid tot een grootverbruiker van data én energie. Door ontwikkelingen als LTE, mobiel internet op bijna ADSL-snelheid, zal dit alleen nog maar meer worden. De basisstations moeten steeds meer ’cliënten‘ steeds sneller bedienen, waardoor ze steeds complexer worden en steeds meer energie vreten.
Test less, verify Moore
At the Bits&Chips Event 2023 on 12 October 2023, Phillipa Hopcroft from Crocotec and Ivo ter Horst from ASML will kick off with a keynote speech on transforming how lithography machine software is built. Make sure to keep an eye on the website for program updates and save the date!
Het idee van Cool Silicon is om de vele processoren die deze telecomservers rijk zijn niet parallel met elkaar te laten communiceren, maar serieel. Parallelle kanalen brengen tijdsafhankelijkheden met zich mee en vergen synchronisatie, en dat kost veel meer energie. Serieel maakt het bovendien mogelijk om alles te integreren op een lekker klein stukje silicium. De Cool Silicon-club is er zo in geslaagd om een systeem te bouwen dat zeventig procent minder energie verbruikt dan conventionele basisstationhardware.
Zo‘n besparing in een processor lijkt triviaal, maar zorgt voor een kettingreactie in de hele keten. Een zuinigere CPU betekent dat er mogelijk geen geforceerde koeling meer nodig is en dus geen ventilator. Daarnaast kan de voeding kleiner. Dit alles leidt weer tot minder warmteafgifte en een minder snelle veroudering. Minder elektronica vergt ook minder grondstoffen, zodat er minder energie gaat zitten in de productie, het transport en de verwerking aan het eind van de levensduur. Daarbij is er minder afval.
Met de toenemende hoeveelheid data die basisstations te verstouwen krijgen, wordt hun energieverbruik steeds belangrijker. Waar komen al die stromen eigenlijk vandaan? Heel veel bandbreedte gaat op aan Facebook, Ping, Twitter en andere sociale media. De populariteit van dit ’digikwekken‘ groeit nog steeds, exponentieel zelfs. Urgent is het meeste nauwelijks te noemen: dat het leuk was bij tante Sjaan of dat het deeg niet wil rijzen, met bijbehorende foto van het resulterende taartscharminkel, is informatie van weinig importantie. Deze koetjes en kalfjes kosten echter wel energie. Volgens een schatting verbruiken een miljard tweets per week meer dan 2500 MWh. In 2010 consumeerde alleen Google al 2.259.998 MWh aan elektriciteit. Dat wordt nog wat als India, China en andere landen hun digitale kwekken vol gaan opentrekken.
Tuurlijk ga ik zelf ook wel eens te rade bij de ’kwekkofonische cloud‘ en kwek ik zelf ook wel eens wat, al was het alleen maar omdat anderen anders denken dat je dood bent. Deze behoeftes komen tegemoet aan een fundamentele drang (of dwang?) tot interactie, bijvoorbeeld om je identiteit of status te bepalen – vele zachte waarden waar de harde teller in de elektriciteitskast weinig vat op zal krijgen. Daarom zullen innovatie en onderzoek de oplossing moeten bieden om te komen tot een wat ’koeler silicium‘.
Wilt u mij volgen op Twitter? Dat kan, op boosjackus. Ik zal u echt niet overladen met tweets.