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03/12/2006

Encore l'énergie informatique

Non pas pour en finir avec ce sujet inépuisable (vraiment inépuisable, contrairement à nos ressources) de la relation entre l'informatique et l'énergie, il me revient les calculs faits à l'occasion des spécifications de ZFS.

ZFS est un File System, proposé avec Solaris 10, dont une des caractéristiques est de pouvoir gérer une volumétrie correspondant à 128 bits. Dit comme ça, cela paraît banal. Mais si l'on commence à faire les calculs, on s'aperçoit que l'on atteint très vite les limites de la physique et de l'énergie disponbible (encore ce problème de l'énergie!!)

Toute cette démonstration est disponible sur Wikipedia ,  sur le blog de Dave Brillhart  ou de Jeff Bonwick :

"Although we'd all like Moore's Law to continue forever, quantum mechanics imposes some fundamental limits on the computation rate and information capacity of any physical device. In particular, it has been shown that 1 kilogram of matter confined to 1 liter of space can perform at most 1051 operations per second on at most 1031 bits of information [see Seth Lloyd, "Ultimate physical limits to computation." Nature 406, 1047-1054 (2000)]. A fully-populated 128-bit storage pool would contain 2128 blocks = 2137 bytes = 2140 bits; therefore the minimum mass required to hold the bits would be (2140 bits) / (1031 bits/kg) = 136 billion kg.
To operate at the 1031 bits/kg limit, however, the entire mass of the computer must be in the form of pure energy. By E=mc2, the rest energy of 136 billion kg is 1.2x1028 J. The mass of the oceans is about 1.4x1021 kg. It takes about 4,000 J to raise the temperature of 1 kg of water by 1 degree Celsius, and thus about 400,000 J to heat 1 kg of water from freezing to boiling. The latent heat of vaporization adds another 2 million J/kg. Thus the energy required to boil the oceans is about 2.4x106 J/kg * 1.4x1021 kg = 3.4x1027 J. Thus, fully populating a 128-bit storage pool would, literally, require more energy than boiling the oceans."

Je n'ai pas les compétences en physique qui me permettraient de valider ou contester cette démonstration. Pour l'instant, je n'ai jamais entendu dire qu'elle l'ait été. En tous cas, il semblerait bien qu'une quantité d'informations aussi gigantesque est loin d'être neutre d'un simple point de vue de l'énergie nécessaire pour la manipuler.

Amis physiciens, à vos commentaires...

Commentaires

De manière significative, dans le cadre de la note, il n'y a pas de commentaire:))

Écrit par : Russian Women Favourite ;) | 30/06/2009

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