Cat de multa informatie poate creierul sa transmita, sa proceseze si sa stocheze? Estimarea in sine ar fi un cosmar, dar ar putea oferi date valoroase despre tendintele care schimba infrastructura de calcul si de transmitere. Asa se face ca niste cercetatori au luat asupra lor aceasta sarcina si au luat urma schimbarilor petrecute in 60 de tehnologii de tip analog si digitale, de la printuri si pana la date de tip celular dezvoltate intr-o perioada de 20 de ani.

S-a constatat, astfel, ca, de exemplu, luate la un loc, sistemele de sustinere a jocurilor au avut mai multa putere decat cele mai tari computere ale lumii.

Autorii studiului au fost extrem de meticulosi. Pentru stocarea datelor media, au luat in calcul lucruri precum hartia, filmul, discurile de vinil, dar si inovatii precum Blu-ray si carduri de memorie. Pentru a-si standardiza masuratorile facute, au folosit teoria informatiei lui Shannon pentru a avea rezultate optime privind compresia datelor. In ceea ce priveste tehnologia, ei au observat ca in anul 2000, bit-ii din productiile video erau comprimati cu ajutorul sistemului cinepak, care era mai putin eficient decat actualul format MPEG-4. Calculele au fost ajustate in mod corespunzator.

Chiar si asa, avem de-a face cu estimari semnificative in acest caz. “De exemplu,” noteaza autorii, “dupa aducerea informatiei la normal, putem spune ca poze dintr-un ziar de dimensiunea a 6 cmp are aceeasi valoare ca 1.000 de cuvinte.

Estimari similare sunt solicitate si pentru lucruri precum capacitatile de transmitere a informatiei si comunicatiile de tip „two-way”.  Amandoua sunt compilate ca figuri in format bit pe secunda. Cercetatorii au estimat consumul tipic in cazul transmisiei, pentru a-si da seama cat din capacitatea existenta este folosita, si asa si-au dat seama ca, de cand echipamentele de tip telecom sunt folosite, aproape se ajunge la limitele sistemului.

Capacitatea de calcul este convertita in MIPS si estimeaza numarul total de chipuri disponibile. Marele semn de intrebare aici este legat de unitatile de control implicite; este greu sa estimezi atat capacitatea lor de calcul, cat si numarul lor.
Deci avem de-a face cu estimari brute, dar teorii similare au fost emise in toate cele 4 perioade de timp examinate intre anii 1986 si 2007. Acest lucru ar facilita comparatii intre tendinte de-a lungul timpului, chiar daca valorile absolute sunt in afara acestora.

Unele tendinte sunt foarte clare. Sistemele video analog stocau peste jumatate din informatii in 1986 (LP-urile din vinil si casetele detineau un sfert din informatii), iar in 1993 s-a ajuns la 86%, fiind „castigatorul” absolut.

Pana in anul 2000, CD-urile si benzile au pierdut teren, dar sistemele video inca detineau 70% din datele stocate. Pana in 2007, sistemele video au scaanalog video au scazut la 6%, eclipsate fiind de sistemele de tip hard disk, Blu-ray si DVD-uri.

In acea perioada, capacitatea totala de stocare a crescut la 23% anual, si a ajuns la 2.9 x 1020 biti—asta inseamna 61 de CD-uris pentru fiecare om de pe Pământ.

O schimbare similara a aparut in transmisia de date. In 1986, 80% din capacitatea de transmisie era folosita pentru televiziune, desi sistemele de tip analog erau deja disponibile. Astazi, transmisiile TV au ajuns la 50%; un sfert din transmisia de date este intr-o forma digitala, iar sistemul analog este in declin incepand cu anul 2000.

Comunicatiile de tip „two-way” (binare) au suferit o transformare si mai mare. In 1986, telefonia de tip analog „manevra” 80% din date, in timp ce telefonia digitala era la 20%; pana in 2000, telefonia de tip analog coborase la 2% din transmisiile de date la novel mondial.

Telefonia digitala a fost la apogeu in 1993, la 67%; conexiunile fixe de Internet erau la 1% in acel an. Pana in 2000, ajunsese la 50% iar acum sunt la 97%.

In 2007, comunicatiile binare cumulau 65 de exabiti, in vreme ce transmisiile de date inregistrau 2 zetabiti. Dar, in vreme ce transmisiile de date au crescut in rata liniara, cresterea Internetului a dat avant sistemelor binare, majorand de 29 de ori transmisiile de informatii in doar 7 ani.

Calculul este, probabil, cel mai variat mix de hardware. In 1986, calculatoarele, calculatoarele de buzunar reprezentau circa 40% din capacitatea totala de calcul, depasind PC-urile cu 33% si serverele cu 17%. Chiar si atunci, hardware-ul pentru jocuri cumula 9%.

Pana in 2000, PC-urile au ajuns la 86%, iar telefoanele mobile si PDA-urile ajungeau la 3%. Pana in 2007, telefoanele detineau 6% din capacitatea de procesare a datelor la nivel mondial, in avans fiind jocurile care au ajuns la 25%, facand ca PC-urile sa coboare la o treime din capacitatea totala. Supercomputerele nu apar in masuratori decat foarte rar.

Un rezultat surprinzator este cantitatea totala de cai putere descoperita in spatiul specific aplicatiilor, aici autorii luand in calcul doar microcontrolerii.  Capacitatea era de 97%, imensa de-a dreptul. GPU-urile au luat partea leului din cele 6.4 x 1018 operatii pe secunda realizate pe planeta, aratand o capacitate anuala a ratei de crestere de 86% in intreaga perioada analizata.

Ca nu cumva sa fim prea imbatati de avantul tehnologic, autorii fac o comparatie cu biologia. „Ca sa facem o comparatie, cele 6.4*1018 instructiuni pe secunda pe care omenirea le poate indeplini, calculele facute in 2007 de computere sunt la acelasi cu numarul maxim de impulsuri nervoase pe care le transmite pe secunda creierul uman”, au notat cercetatorii.

Deci, capacitatea noastra totala de stocare este aceeasi cu informatiile continute de ADN-ul unui om adult. Si sunt cateva miliarde de oameni pe Pamant…

Traducere dupa un articol de John Timmer
Sursa: Ars Technica

• Distribuie:
• Distribuie
•