Een nieuw computing tijdperk

No comments »
AUTHOR:
CTO Dell EMC Nederland

Afgelopen week kwamen er persberichten van het World Economic Forum onder de titel ‘A new era of computing is coming’. How can we make sure it is sustainable?’ Het artikel begint met de constatering dat Alan Turing tachtig jaar geleden de mathematische basis legde voor digital computing. En dat sindsdien de wereld in rap tempo is gedigitaliseerd. Hierbij kon elk jaar weer ‘meer met minder’, gedreven door de Wet van Moore, die deze exponentiele groei veertig jaar geleden al voorspelde. Maar diezelfde Moore stelde ook dat elke exponentiele groei uiteindelijk in een ramp zal eindigen.

De wet van Rock
Op dit moment begint de wet van Moore te haperen. De technische ontwikkeling om chips nog sneller en nog goedkoper te maken, gaat langzamer en er lijkt een moment van stabilisatie in zicht te komen. Juist nu de digitale transformatie de wereld steeds hongeriger maakt naar data en processing power.
Naast de wet van Moore bestaat de wet van Rock, ook wel de tweede wet van Moore genoemd. Deze zegt dat het kapitaal dat nodig is om chipfabrieken te bouwen en te exploiteren eveneens exponentieel toeneemt. Elke vier jaar verdubbelen de kosten om zo’n fabriek te bouwen. Nieuwe fabrieken zullen nu meer dan 20 miljard dollar per stuk gaan kosten.

Wet van Dennard
Tenslotte is er een in vergetelheid geraakte wet van Dennard, een IBM researcher die in de jaren tachtig stelde dat als transistors kleiner worden, ze sneller worden en minder energie nodig hebben. De wet van Dennard is echter ongeveer tien jaar geleden opgehouden te bestaan. Transistors werden wel kleiner, maar niet veel sneller of energiezuiniger. Je kunt dus meer transistors op een chip plaatsen, maar ze worden niet sneller en gebruiken per stuk niet minder energie.

Fotonica
We komen dichter bij het einde van een periode waarin chips elk jaar sneller en energiezuiniger werden. In een eerdere blog over photonics heb ik beschreven dat fotonica de opvolger zal zijn van de elektronica. En omdat fotonica nog vele jaren technische groei voor de boeg heeft, kan zij wellicht de Wet van Moore een tweede leven geven. Maar wanneer en hoe snel fotonica die groei zal overnemen, is natuurlijk onzeker. Wel zeker is dat logica gebaseerd op licht veel minder energie nodig heeft dan het aansturen van die logica via elektronen. De nieuwe lichttechniek zou ons de komende decennia wellicht weer verder vooruit kunnen stuwen.

Een nieuw tijdperk
Het World Economic Forum staat in zijn artikel stil bij de gevolgen van het langzaam ‘uitfaseren’ van de Wet van Moore. Er dienen zich nieuwe mogelijkheden aan om het niet sneller en goedkoper te doen, maar slimmer en intelligenter. Energiezuinige, neurale netwerken kunnen energie-intensieve applicatie processing gaan overnemen. Data wordt niet meer energie-intensief over de wereld gesleept naar centrale clouds, maar bij de bron geprocessed. Goedkope lokale memory kunnen de kosten voor centrale data-opslag verminderen. Energiezuinige lokale en specifieke computing oplossingen kunnen energie-intensieve generieke procesoren vervangen. Van centrale clouds gaan we naar gedistribueerde, zuiniger edge-computing.

Kortom, er komt een kantelpunt wat betreft de trends die we het afgelopen decennia gewoon vonden. Het managen van data kost heel veel energie. Het creëren van informatie uit data kost ook veel energie. De vanzelfsprekendheid waarmee we vroeger de uitdagingen oplosten, zijn langzaam aan het vervagen. Hoe gaan we het einde van de wet van Moore aanpakken?

Dit is de vraag die het WEF zich stelt. Het percentage enterprise data dat nooit in een datacenter zal komen, zal stijgen van 10% naar 70%. Zeven van de tien bytes zal aan de edge worden verwerkt in plaats van in een datacenter. Met 5G communicatie zal veel communicatie lokaal worden afgehandeld. Een totaal nieuwe data-architectuur wordt mogelijk.

Nieuwe clouds
Naast grote centrale clouds – de mainframes van het internet – zullen steeds vaker kleinere, cloud-gebaseerde informatie-omgevingen de nieuwe groei van de datawereld voortbrengen. Vergelijk het met de ontwikkeling van de client-server indertijd, maar nu voor het internet. Memory-driven, neuromorphic, photonic, quantum en zelf analoge computing zullen de ingrediënten zijn van de toekomstige informatie-wereld en zij zullen zich nestelen aan de rand van onze informatie netwerken.

Ook zullen deze ingrediënten vanuit de edge de link maken met de ‘core’ van de informatie-wereld waar de mens resideert en de mens/machine decision-relatie onderhouden. De centrale clouds worden de plek waar met grote datalakes de kennis en kunde uit alle verzamelde data wordt ontgonnen. Deep learning in de centrale cloud, machine learning daar waar de man/machine interface is en edge-intelligence aan de randen van de infrastructuur waar we ‘fast data’ moeten analyseren op waarde en urgentie.

Real time organisatie
Onze nieuwe data-wereld wordt ‘real time’. De consumentenwereld is dat al deels, de rest van de business to business wereld volgt snel. Iedereen wil immers een real time organisatie worden, zijn en blijven. Dat is de grootste toegevoegde waarde die je momenteel als organisatie kunt opbouwen en hebben. Dat maakt je ‘agile’ in de nieuwe data-economie, dat geeft je de gereedschappen om te schakelen in data-gedreven werelden.

De wereld om ons heen is ongeduldig en wil iedere dag meer digitaal. Intelligente sociale media, supersnelle 5G verbindingen, autonome auto’s: allemaal ontwikkelingen die de snelheid van seconden naar milliseconden willen terugbrengen. Daarom moet je als bedrijf keuzes maken hoe je een snelle, maar tevens stabiele, schaalbare en robuuste infrastructuur kunt bouwen om deze nieuwe, uitdagende, digitale real time wereld te faciliteren.

Nieuwe uitdagingen
De techniek en de oplossingen daarvoor zijn zeker voorhanden. Deze hebben voldoende schaalbaarheid en flexibiliteit om de mogelijkheden van een onzekere toekomst voldoende te kunnen compenseren. Gedistribueerde systemen zijn echter complexer dan centrale systemen. Bovendien groeien gedistribueerde systemen bijna onzichtbaar; hoeveel apparaten staan er in uw huis al de hele dag met elkaar in verbinding? Wat communiceren ze met elkaar? En wie kan er ongewenst meeluisteren op alle wifi-signalen die we buiten ons huis uitstralen?

Internet of Things en intelligente edge-devices brengen serieuze uitdagingen met zich mee waar we nog weinig bij stilstaan. Het probleem van onzichtbare digitale zwakheden is dat deze ons ongemerkt beetje voor beetje verder omringen. Nieuw reveil op het gebied van ‘security by design’ is nodig nu de golf van decentrale processing op gang komt.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.