La informática acelerada impulsan la eficiencia energética

La IA y la computación acelerada están aportando eficiencia energética a muchos sectores. Según un informe de Lisbon Council Research, organización sin ánimo de lucro creada en 2003 que estudia cuestiones económicas y sociales, aunque se cumplan las predicciones de que los centros de datos pronto representarán el 4% del consumo mundial de energía, la IA está teniendo un gran impacto en la reducción del 96% restante del consumo energético.

El documento del grupo de investigación con sede en Bruselas forma parte de una serie de estudios sobre políticas de IA a gran escala que están empezando a aparecer. Utiliza el superordenador Leonardo de Italia, acelerado con casi 14,000 GPUs de NVIDIA, como ejemplo de un sistema que está avanzando en campos que van desde el diseño de automóviles y el descubrimiento de fármacos hasta la predicción meteorológica.

Por qué la computación acelerada es sostenible

La computación acelerada utiliza el procesamiento paralelo de las GPUs NVIDIA para hacer más trabajo en menos tiempo. Como resultado, consume menos energía que los servidores de propósito general que emplean CPUs diseñadas para manejar una tarea a la vez. Por eso, la computación acelerada es computación sostenible.

“Cuando se trata de aplicaciones punteras como el aprendizaje de máquina o el deep learning, el rendimiento de las GPUs es un orden de magnitud mejor que el de las CPU”, señala el informe.

Los beneficios son aún mayores cuando los sistemas acelerados aplican IA, una forma de computación inherentemente paralela que constituye la tecnología más transformadora de nuestro tiempo.

Experiencias de los usuarios con IA acelerada

Usuarios de todo el mundo están documentando mejoras de eficiencia energética con IA y computación acelerada.

“En los cálculos de riesgo, Grace no sólo es el procesador más rápido, sino también mucho más eficiente desde el punto de vista energético, lo que convierte la informática ecológica en una realidad en el mundo del comercio”, afirma Pierre Spatz, responsable de investigación cuantitativa de Murex.

En el ámbito de los servicios financieros, Murex -empresa con sede en París que cuenta con una plataforma de negociación y gestión de riesgos utilizada a diario por más de 60.000 personas- probó el superchip Grace Hopper de NVIDIA. En sus cargas de trabajo, la combinación CPU-GPU proporcionó una reducción de 4 veces en el consumo de energía y de 7 veces en el tiempo de ejecución en comparación con los sistemas basados únicamente en CPU (ver gráfico abajo).

En el ámbito de la fabricación, Wistron, con sede en Taiwán, construyó una copia digital de una sala donde los sistemas NVIDIA DGX se someten a pruebas de estrés térmico para mejorar las operaciones in situ. Para ello utilizó NVIDIA Omniverse, una plataforma de digitalización industrial, con un modelo sustituto, una versión de IA que emula las simulaciones.

“NVIDIA está liderando el camino con soluciones de IA y computación acelerada que no solo impulsan la eficiencia energética, sino que redefinen los estándares de responsabilidad ambiental. Nuestras tecnologías están transformando las operaciones, reduciendo el consumo de energía y promoviendo prácticas sostenibles en todo el mundo”, comenta Marcio Aguiar, director de la división Enterprise de NVIDIA para América Latina.

El gemelo digital, vinculado a miles de sensores conectados en red, permitió a Wistron aumentar la eficiencia energética global de las instalaciones hasta en un 10%. Esto equivale a reducir el consumo de electricidad en 120,000 kWh al año y las emisiones de carbono en unos impresionantes 60,000 kg.

Hasta un 80% menos de emisiones de carbono

El RAPIDS Accelerator for Apache Spark puede reducir la huella de carbono del análisis de datos, una forma muy utilizada de aprendizaje automático, hasta en un 80%, al tiempo que ofrece aceleraciones medias de 5x y reducciones de 4x en los costes de computación, según un reciente estudio comparativo.

Miles de empresas -alrededor del 80% de las incluidas en la lista Fortune 500- utilizan Apache Spark para analizar sus crecientes montañas de datos. Entre las empresas que utilizan el acelerador Spark de NVIDIA se encuentran Adobe, AT&T y el Servicio de Impuestos Internos de Estados Unidos.

En el sector de la salud, Insilico Medicine ha descubierto y puesto en fase 2 de ensayos clínicos un fármaco candidato para una enfermedad respiratoria relativamente rara, gracias a su plataforma de IA con tecnología NVIDIA.

Utilizando métodos tradicionales, el trabajo habría costado más de US$ 400 millones y llevado hasta seis años. Pero con la IA generativa, Insilico logró el hito por una décima parte del costo y en un tercio del tiempo.

“Se trata de un hito significativo no sólo para nosotros, sino para todo el mundo en el campo del descubrimiento de fármacos acelerado por IA”, subraya Alex Zhavoronkov, CEO de Insilico Medicine.

Esta es solo una prueba de los resultados que los usuarios de la computación acelerada y la IA están consiguiendo en empresas como Amgen, BMW, Foxconn, PayPal y muchas otras.

Cómo la IA puede ayudar al medio ambiente

La Information Technology and Innovation Foundation (ITIF) ha pedido a los gobiernos que adopten la IA como herramienta en sus esfuerzos por descarbonizar sus operaciones.

Organizaciones públicas y privadas ya están aplicando la IA de NVIDIA para proteger los arrecifes de coral, mejorar el seguimiento de los incendios forestales y las condiciones meteorológicas extremas y potenciar la agricultura sostenible.

Por su parte, NVIDIA colabora con cientos de nuevas empresas que emplean la IA para abordar problemas climáticos. NVIDIA también ha anunciado planes para Earth-2, que se espera que sea el superordenador de IA más potente del mundo dedicado a la climatología.

Aumento de la eficiencia de los centros de datos

NVIDIA ofrece muchas optimizaciones a través de innovaciones a nivel de sistema. Por ejemplo, las DPUs NVIDIA BlueField-3 pueden reducir el consumo de energía hasta en un 30% desplazando las funciones esenciales de red e infraestructura del centro de datos de las CPUs menos eficientes.

El año pasado, NVIDIA recibió una subvención de 5 millones de dólares del Departamento de Energía de EE.UU. -la mayor de las 15 concedidas entre un grupo de más de 100 solicitudes- para diseñar una nueva tecnología de refrigeración líquida para centros de datos. Funcionará un 20% más eficientemente que los métodos actuales de refrigeración por aire y tendrá una menor huella de carbono.

Éstas son sólo algunas de las formas en que NVIDIA contribuye a la eficiencia energética de los centros de datos.

Los centros de datos se encuentran entre los usuarios más eficientes de energía y uno de los mayores consumidores de energía renovable.

El informe de la ITIF señala que entre 2010 y 2018, los centros de datos globales experimentaron un aumento del 550% en instancias de computación y un aumento del 2400% en la capacidad de almacenamiento, pero solo un aumento del 6% en el uso de energía, gracias a las mejoras en hardware y software.

NVIDIA continúa impulsando la eficiencia energética para la IA acelerada, ayudando a los usuarios de la ciencia, el gobierno y la industria a acelerar sus viajes hacia la computación sostenible.

Prueba la calculadora de eficiencia energética de NVIDIA para encontrar formas de mejorar la eficiencia energética. Para más información, consulta el sitio web de computación sostenible de NVIDIA y el informe de sostenibilidad corporativa.

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