La Ley de Koomey, el equivalente a la Ley de Moore de la eficiencia

La Ley de Koomey, el equivalente a la Ley de Moore de la eficiencia

Rodrigo Alonso

Todos conocemos la Ley de Moore cuando hablamos de procesadores y sus transistores, pero tanto o más importante que esta es la Ley de Koomey, a pesar de ser bastante menos famosa e incluso desconocida para muchos. ¿Quieres saber qué es la Ley de Koomey? En este artículo te explicamos en qué consiste y por qué es importante.

Jonathan Koomey es profesor en la Universidad de Standford, famoso por haber sido capaz de identificar una tendencia a largo plazo en la eficiencia energética de la informática que se conoce como la Ley de Koomey desde entonces.

¿Qué es la Ley de Koomey?

La Ley de Moore establece que la potencia de procesamiento de los procesadores se duplica cada dos años aproximadamente (aunque hay otras teorías que dicen que es cada 18 meses). Esta ley ha sido ampliamente respaldada por las estadísticas y hay datos en abundancia: es una observación casi tan cierta como que el cielo es azul.

Sin embargo, hay una nueva ley en el mundo de la computación y que podría ser incluso más relevante que la enunciada por Moore en 1965: la Ley de Koomey, considerada el equivalente a la Ley de Moore del siglo XXI.

Jonathan Koomey

La Ley de Koomey describe una tendencia que dictamina el número de computaciones por joule de energía disipada, la cual se dobla cada 1,57 años. En otras palabras, si la Ley de Moore habla de la potencia de cómputo y el número de transistores, la de Koomey lo que nos dice es que la eficiencia de los procesadores y dispositivos informáticos se dobla cada 1,57 años aproximadamente.

Esta tendencia que describe ha sido extraordinariamente estable desde los años 50 (con una desviación de menos del 2%) y, de hecho, ha sido incluso más rápida que la Ley de Moore durante algunos periodos.

Gráfica ley de Koomey

¿Por qué es tan importante en los tiempos que corren?

No cabe duda de que los dispositivos electrónicos son cada vez más pequeños y eficientes, con unos consumos de batería cada vez más bajos y por lo tanto con mayores autonomías. El enfoque que le están dando los fabricantes a sus productos en los últimos tiempos están, precisamente, más orientados a mejorar la eficiencia energética que a mejorar el rendimiento bruto, y prueba de ello es que las nuevas generaciones de procesadores van consumiendo cada vez menos entregando el mismo o más rendimiento.

Y es que al fin y al cabo es precisamente lo que se busca: si aumentas la eficiencia estás reduciendo el consumo, lo que te permite usar más potencia consumiendo lo mismo. Pongamos un ejemplo práctico: imaginad un procesador que tiene una potencia de 10 y consume 10. Logras un procesador que tiene esa misma potencia pero que consume 5, y entonces lo que podrás hacer será meter dos procesadores, que en total tendrán una potencia de 20 pero entre los dos seguirán consumiendo 10. ¿Entendéis el concepto?

En fin de la Ley de Koomey

Según la segunda ley de la termodinámica («la cantidad de entropía del universo tiende a incrementarse en el tiempo») y el principio de Landauer («en cualquier operación lógicamente irreversible que manipula la información, tales como borrar un poco de memoria, la entropía se incrementa y una cantidad asociada de la energía se disipa como calor»), la informática no puede seguir haciéndose más eficiente energéticamente para siempre.

En 2011, los ordenadores ya tenían una eficacia computacional de aproximadamente el 0,00001%, y suponiendo que la tendencia siga duplicándose cada 1,57 años como dictamina la Ley de Koomey, el límite Landauer será alcanzado aproximadamente en el año 2048, momento en el que se calcula que esta ley dejará de poder mantenerse.

Otra teoría dice que el principio de Landauer no puede ser aplicado a la informática reversible, pero aun así la eficacia computacional todavía sigue estando limitada por el teorema de Margolus – Levitin («La tasa de procesamiento no puede ser mayor que 6 x 10^33 operaciones por segundo por julio de energía»), lo que limitaría la validez de esta Ley a, aproximadamente, el año 2130.

En todo caso, queda mucho para que esto suceda y, para entonces, es probable que se hayan producido nuevos avances (recordemos que todos los fabricantes están trabajando activamente en mejorar la eficiencia) que permitan mantener viva esta ley, o incluso mejorarla.