Über die Notwendigkeit von Orbital Super-Computing.

Die Wolke … muss im Weltraum sein.

Dies sollte ein sehr kurzer Artikel sein, der dafür plädiert, den größten Teil unserer Rechen- und Super-Rechenleistung in den Weltraum zu bringen, als eine Methode, um:

• Minimieren Sie den Beitrag zur globalen Erwärmung, der sich aus katastrophalen exponentiellen CPU-bezogenen thermischen Emissionen ergibt.
• Berechnungskosten reduzieren.

Durch Computer erzeugte Gesamtwärme

Einigen Schätzungen zufolge liegt die gesamte Rechenkapazität der Welt im Jahr 2021 in der Größenordnung von mehreren hundert Exaflops (1 Exaflop = 10¹⁸ Gleitkommaoperationen pro Sekunde).

Hinsichtlich des Energieverbrauchs und der Wärmeerzeugung wird grob geschätzt, dass allein die globalen Rechenzentren rund 200 GW verbrauchen und rund 450 GW Wärme erzeugen. Allerdings ist zu beachten, dass auch andere Geräte wie PCs, Laptops, Server und Mobiltelefone Energie verbrauchen und Wärme erzeugen.

Allein 450 GW Wärme entsprechen der Leistung von 450 Nuclear Power Pants … oder 5.965 Hiroshima-ähnlichen Atomexplosionen.

Moores Gesetz

Das Moore'sche Gesetz schätzt/sagt die Verdopplung der Transistordichte/Anzahl pro Chip oder Flächeneinheit alle 18 Monate voraus.

Die Anzahl der Transistoren ist einer der wichtigsten Faktoren für die Ermittlung der Rechenleistung eines bestimmten Chips oder Geräts. Es ist hauptsächlich die Verdopplung dieser Zahl, die paralleles Rechnen und die entsprechende Erhöhung der Softwarekomplexität ermöglicht, da die anderen Komponenten (Frequenz und Effizienz) tatsächliche physikalische Einschränkungen haben, denen wir bereits sehr nahe sind.

Bitte beachten Sie, dass die exponentiellen Auswirkungen des Mooreschen Gesetzes nicht auf andere energieintensive Güter oder Dienstleistungen wie Autos oder Transportmittel mit nicht-exponentiellen Wachstumsprofilen zutreffen.

PPW: Leistung pro Watt

Leistung pro Watt (PPW) ist eine Metrik, die verwendet wird, um die Energieeffizienz eines Computersystems zu messen. Es ist ein Verhältnis der Leistung des Systems (normalerweise in FLOPS gemessen) zum Stromverbrauch des Systems (normalerweise in Watt gemessen). Die Einheit von PPW ist typischerweise FLOPS/W.

Im Allgemeinen weist ein höherer PPW-Wert darauf hin, dass ein System energieeffizienter ist, da es in der Lage ist, mehr Berechnungen durchzuführen und gleichzeitig weniger Energie zu verbrauchen. Diese Metrik ist besonders wichtig im Zusammenhang mit High-Performance Computing (HPC) und Rechenzentren, wo der Energieverbrauch erhebliche Kosten verursachen kann und wo eine ständig wachsende Nachfrage nach energieeffizienteren und leistungsfähigeren Computersystemen besteht.

Insgesamt ist das Ziel der PPW-Optimierung, die meiste Rechenarbeit mit minimalem Energieaufwand zu erledigen, wobei diese technologischen Fortschritte und Innovationen kontinuierlich gemacht werden, um das Rechnen energieeffizienter und nachhaltiger zu machen.

KI & ML

Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen sind eines der wunderbarsten technologischen Produkte des menschlichen Geistes. Ihre Arbeitsprinzipien sind so grundlegend, dass sie leicht Teil der funktionierenden Schaltkreise des Universums selbst sein könnten. Ihre Plastizität und Musterfindungsfähigkeiten versprechen, jeden Bereich des menschlichen Sinnes und der Entscheidungsfindung zu erobern, aber ...

Ihr Training und Einsatz ist ein sehr energieintensiver Prozess.

Die Einführung von KI/ML scheint mehr als ein exponentielles, polynomiales Profil zu haben. Sehen Sie sich unten die weltweite Download-Tabelle der LensaAI-App an:

Das Problem: Exponentieller Stromverbrauch und Wärmeemission innerhalb unserer atmosphärischen Grenzen.

Jetzt, da wir uns über die 4 Grundkonzepte im Klaren sind, müssen wir sie nur noch in die Gleichung der zukünftigen Rechenleistungsanforderungen einbeziehen:

Exponentielle Grafik * Polynomische KI-Annahme / Asymptotische Leistungseffizienz = Exponentielle CPU-Wärmeemission und Energiebedarf.

Planetarisches Energiebudget

In einem früheren Artikel, in dem ich ein System zur Umkehrung der globalen Erwärmung vorstelle , erkläre ich, was das planetare Energiebudget ist , seine Dynamik und warum Solarenergie nicht zur thermischen Belastung unseres Planeten beiträgt. Das Verständnis dieses Konzepts ist grundlegend, um dieses Stück und die Gefahr hinter der exponentiellen Rechenhitze zu verstehen.

In jedem Fall muss niemand ein Genie sein, um zu verstehen, dass die Erwärmung der Ozeane mit Rechenzentren nicht gut für die globale Erwärmung ist:

Die Lösung: Orbitales Super-Computing

Es ist also klar, dass wir den Planeten schnell überhitzen werden, wenn wir diese enorme Menge an Wärme nicht in den Weltraum (aus unserer Atmosphäre) leiten.

Also … es gibt nur 2 Lösungen für unsere ständig wachsenden Anforderungen an die Berechnung:

• Nehmen Sie die Berechnung aus der Atmosphäre.
  (Wärme- und Energiebedarf auslagern)
• Betreiben Sie unsere Computersysteme ausschließlich mit Solarenergie oder anderen erneuerbaren Energien.
  (Energie nutzen, die bereits Teil des Erdenergiebudgets ist)

Bei Ersterem leisten Elon Musk und Space X sowie die übrigen kommerziellen Startfirmen großartige Arbeit.

Auf letzterem werde ich (sehr bald) eine Innovation vorstellen, von der ich denke, dass sie helfen kann, das Problem der Kühlung von Computerhardware im Vakuum des Weltraums anzugehen. Bitte beachten Sie auch, dass die gesamte Wärme, die bei der Erzeugung des Stroms abgegeben wird, der für den Betrieb unserer Computer verwendet wird, in dieser Analyse größtenteils nicht berücksichtigt wurde.

Vielen Dank !