Bataryası Bitmeyen Bilgisayar

Standford Üniversitesinden danışman profesör ve girişimci Jonathan Koomey ‘in dünyaca ünlü bilim ve mühendislik okulu MIT’nin ünlü “technology review” dergisi için kaleme aldığı Bilgisayar eğilimlerinin gelişmesi ile her şeyin değişeceğini konu edinen bu güzel yazısını siz değerli bilimorg takipçileri için derledik. Keyifli okumalar!.

Bilgisayarlar sadece ucuzlamıyor aynı zamanda her yerde sensörler ve nanodatalar sayesinde şarj edilebilir hale geliyor.

Bilgisayar performansları her yıl iki katı artarak önemli bir gelişme gösteriyor. 1970’lerden bu yana da her yıl bir buçuk kat gelişim gösteriyor. Ayrıca, Bilgisayarlar da birçoğumuz tarafından fark edilemeyen batarya verimliliği de performans gibi bilgisayar çağında 1,5-2 kat gelişim göstermektedir.

Her 1.5 yılda bir bilgisayarların enerji taşıması 2 kat faktörle artmakta.

Diz üstü bilgisayarları ve cep telefonları varlığını adeta batarya verimliliğine borçludur. Bu gelişmeler batarya ile çalışan cihazların uzun süreli şarjlı halde kalmasına öncülük ediyor. Bu anlamda ileriye dönük en önemli etki bu cihazların her 1.5 yılda bir geliştirilerek daha az güç harcayıp uzun süreli şarjlı halde kalıyor olmasıdır. Sonuç olarak daha az enerji ile yoğun işlemler yapan cihazlar gerçek zamanlı mobil bilgi ve iletişim teknolojilerin gelişiminin de önünü açmış olacak.

Ultra düşük enerji ile çalışan bilgisayarlar ile mümkün olunabilineceklere, Washington Üniversitesinden Joshua R. Smith’in keşf ettiği kablosuz batarya sensörleri örnek verilebilir. Bu sensörler televizyon ve radyo sinyallerinden yayılan enerjiyi toplayarak bilgisayarınıza iletebilir ve bu sayede çok düşük enerji ( ortalama 50 microwatt) ile bilgisayarınızı sürekli kullanabilirsiniz. Arka planda toplanabilecek enerji akışı,  her hangi bir dış güç kaynağına ihtiyaç duymadan ortamdaki ışıktan sıcaklığa kadar genişleyen bir çerçevede enerji yayan her kaynaktan alınabilinir. Buda sürekli bilgi akışının kesintiye uğramamasını sağlayacaktır.

MIT'de işletme profesörü olan Erik Brynjolfsson, mobil sensörleri sürekli bilgi akışını ve işlemleri sağlayacak “nanodata” lar olarak adlandırmaktadır.

Ne kadar bu eğilim devam edebilir? 1985’de Dünyaca ünlü fizikçi Richard Feynman bataryalardaki verimliliğin en az 100 milyarda bir faktörle gelişebileceğini belirtti. Şu anki verilerde gösteriyor ki 1985-2009 yılları arasında bu gelişim yaklaşık 40 bin faktörle ilerleme gösterdi. Bu demek oluyor ki bu işin tam potansiyeline başlanılmıştır.

Bunu daha net görebilmek için örneklemek gerekirse, 1991 yılının tam şarjlı bataryası ile günümüzde bir macbook air sadece 2.5 saniye çalışabilir. Benzer şekilde şu anda dünyanın en hızlı bilgisayarı olan Japon 10.5 petaflop fujitsu K, 12.7 megawatts gibi orta ölçekte bir şehre yetecek kadar enerji tüketmektedir. Fakat teoride, piller üzerindeki bu gelişim ile 20 yıl içerisinde sadece bir tost makinesi kadar enerji tüketecek hale gelecektir. Bu sayede bugünün diz üstü bilgisayarlarının yerini sonsuz güç çekebilen bilgisayarlar alacaktır.

Burada göze çarpan gerçek, enerji verimliliğinin sağlanması için dikkatlerin daha çok silikon tabanlı cihazların enerji verimliliği sürücülerine odaklanmış olması ve veri transferi olarak adlandırılan sensörler tarafından çevresel enerjinin toplanıp kablosuz bağlantılar ile iletilmesi çalışmaları üzerinde yeteri düzeyde durulmamasıdır. Bilgi iletim hızı, iletişim frekansı hakkında seçilen tasarımlar mobil cihazların işlem yapılmadığı zamanlarda kendi gücünü azaltması elektrik kullanımı açısında önemli bir etkiye sahiptir. Fakat, sensör ve yeni bilgisayar trendlerinden tam anlamda faydalanabilmek için batarya verimliliğinde de ilerlemenin olması kaçınılmaz bir gerçektir.

Uzun vadede enerji verimlilikli bilgisayar ile bilgilerin toplanıp analiz edilmesine ve daha iyi kararlar verilmesine kadar yeni bir bilgi akışı devrimi gerçekleşecektir. “İnternet düşüncedir.” anlayışı bu sayede tam anlamına kavuşacaktır. Az enerji tüketen cihazlar ile özellikle şirketler, hitap ettikleri kitle ile iletişimini ve bilgi akışını geliştirecektir. Bu sayede müşterisi ile etkin iletişim halinde olan endüstriyel kuruluşlar fazla üretim sorunlarını da çözebileceklerdir. Ayrıca, müşterilerden gelen etkin talepler değerlendirebilinecek ve hızlı çözümler sunulup yeni iş modelleri üretilebilinecektir. Bir başka nokta ise dünya ile etkileşimde daha sağlıklı bir yaklaşımla hareket etmeye yardımcı olacak ve bir takım varsayımları anında değiştirile bilinilmesi sağlanacaktır.

Tarihsel olarak, en iyi bilgisayar bilimcileri ve çip tasarımcıları yüksek performanslı bilgisayar teknolojilerin performans sorunları üzerinde durdular. Enerji tasarruflu piller bu sorunu çözmek için uğraşan teknologlar için çok cazip bir gelişme olarak görülüyor. Fakat bu gelişimler; insan ilişkilerinden,  toplumdaki bilgi iletimlerine kadar yeni problemler de getirecektir. Buna rağmen bu meydan okumayı görebilmek bile heyecan verici.

www.bilim.org

Etiketler: Bilim