1 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Some Reflexions On and Around the Moore's Law Pierre Deransart CR INRIA-Paris-Rocquencourt 2 decembre 2009

2 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Avant de parler des processeurs, il faut des « connaissances », des entités à manipuler, des formes à modifier, … Les connaisances sont souvent sous forme de traces résultant de mécanismes de discrétisation et spatialisation, mécanismes fondamentaux qui ont évolué avec de grandes étapes….

3 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Big tecnological-Discretisation steps: Around neolithic + 2 mileniums (7000 BC) first attempts of written numeration systems Around 12 centuries BC: beginning of gramatization (fixing languages with alphabetic process and grammar definition). Allows languages expansion. Around 1450: Gutenberg. More than real discovery, new techniques for effective expansion. Around 1800: discretization of human activities (digitalization of human behavior: machine outil) Around 2000: numerical economy expansion

4 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Visualizing digitalization expansion Close to asymptotic evolution…. Echelle log.:

5 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Loi empirique. 3 versions selon wikipedia Celle exprimée en 1965 dans « Electronics Magazine » par Gordon Moore, ingénieur de Fairchild Semiconductor, un des trois fondateurs d'Intel: la complexité des semiconducteurs proposés en entrée de gamme double tous les ans à coût constant depuis Intelsemiconducteurs1959 Réévaluée en 1975: nombre de transistors des microprocesseurs sur une puce de silicium double tous les deux ans. Plus précisemment: entre 1971 et 2001, la densité des transistors a doublé chaque 1,96 année.transistorsmicroprocesseurs Devenue une « folks law »: « quelque chose » double tous les dix-huit mois, cette chose étant « la puissance », « la capacité », « la vitesse » et bien d'autres variantes mais très rarement la densité des transistors sur une puce. Gordon Moores law

6 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Folks law…

7 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Moores law

8 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Equivalent télécoms

9 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre En résumé… Jusquà quand? Possible jusquen 2015 ( transistors avant effets quantiques) Mais autres limites énergétiques coûts de production des puces logicielles (problèmes programmation multi-cœurs asynchrones)

10 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Les progrès des calculs suivent-ils la loi de Moore? Aussi loi exponentielle, mais avec rupture technologique (complexité devenue quasi linéaire) vers Décimales de Pi © P.Flageolet

11 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Décimales de Pi vs. Moore Globalement ce progrès nest pas du au simple progrès des machines. Sinon, par la seule loi de Moore, on en serait encore à 10 8 décimales.

12 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Factorisation dentiers vs. Moore © P.Flageolet Utilisé pour montrer aussi la nécessité de la recherche algorithmique (la vitesse des ordinateurs ne suffit pas à améliorer les résultats)

13 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Lesser folks law…

14 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Beyond the Moores law: On 13 April 2005, Gordon Moore (75) stated in an interview that the law cannot be sustained indefinitely: "It can't continue forever. The nature of exponentials is that you push them out and eventually disaster happens."

15 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Génétiques Neuronaux Formes Les 3 supports de stockage de linformation (mémoires) Toute augmentation des capacités de stockage et toute transformation nécessite des calculs et de lénergie Connaissances = stockage + calculs

16 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Stockage Montre que la capacité de stockage mondiale croit plus rapidement que la vitesse des ordinateurs

17 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Energy Estimation: 1,7% / ans Les STICs ont une part de plus en plus importante dans la consommation énergétique mondiale

18 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre LIMITS of intelligent services expansion? Dream: multiplication of intelligent services… optimization for sustainable development…. But new ISTs are very big energy consumers: Any click on internet spends some energy of servers (usually duplicated and sophisticated for safety and security reasons) As for processors, one of the real limit of intelligent services could be excessive consumption of energy! The total cost must be evaluated taking into account development of infrastructures and production of devices.

19 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Gérard Berrys lectures 2007 Smart car…

20 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Il nest peut-être pas si loin le temps où la part dénergie utilisée dans un véhicule léger pour lutter contre linertie, la résistance de lair et la pesanteur sera négligeable par rapport aux autres services… Too smart car ?…

21 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre In general: 5-34% in terminal, 56-90% in infrastructure (servers) 3G technology: 10% in terminal, 90% in infrastructure 30 millions of servers use 1% of total energy in the world (160 TWh/year) (France = 480 TWh/year) : +500%, in 2030: servers energy = total of today = CO2 total of world aircrafts traffic BNP ParisBas data center = 800 GWh/year = total of Malis light energy 1 second life avatar = 1 real (poor) human life Google: 2% of the total US electrical energy consumption

22 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Fracture sociale mondiale (1/50 / jour)

23 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Credo de la croissance Tous les problèmes peuvent être résolus Beaucoup de problèmes peuvent lêtre par la technique Les problèmes qui ne peuvent être résolus par la technique seule ont des solutions dans le monde social (de la politique, de léconomie, etc.) Quand les cartes seront sur la table nous nous emploierons à travailler à une solution avant quil ne soit trop tard Certaines souirces sont infinies; toutes les ressources finies ou limitées ont des substituts La civilisation humaine survivra. David Ehrenfeld, The Arrogance of Humanism, NY, Oxford University Press, 1978

24 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Conclusions (provisoires) La loi de Moore est probablement un phénomène local plongé dans quelque chose de plus vaste. Elle marque une étape historique dans le phénomène dévolution et technologique de la gestion des connaissances et des sociétés humaines. Elle un effet accélérateur. Si on ny prend pas garde, linfomatique peut augmenter les inégalités. Phénomène sous-jacent plutôt asymptotique en raison du décalage grandissant humains/machines. Difficulté croissante dadaptation: aujourdhui, selon J. Blamont, on produit en 2 ans ce quun cerveau humain est capable dabsorber en une génération (30 ans). On ne le changera que très peu. Il est aussi possible aussi que dans 20 ou 30 ans on ait des machines de de la taille dun insecte pour la puissance de calcul dun cerveau humain, et ne consommant pratiquement pas dénergie grâce aux nanotechnologies. Science sans conscience ….

25 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre Quelques références

26 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre José-Louis Deransart …… … … … eof

27 Deransart, Pierre - Séminaire interne, 2 décembre TITRE Mon texte Jkjl hjk