Hace ochenta años, Alan Turing sentó las bases matemáticas de la computación. Apenas una década después, John von Neumann hizo práctica la informática. Desde entonces, los avances en tecnología de la información han sido fundamentales para el crecimiento económico mundial, impulsados por un conjunto de tecnologías esenciales que nos han permitido diseñar un rendimiento que aumenta exponencialmente a costes que disminuyen exponencialmente.
La ley de Moore describe este extraordinario recorrido: la predicción que Gordon Moore, cofundador de Intel, formuló en 1971, según la cual el número de transistores que podemos integrar en un microchip se duplicaría cada 18-24 meses. Pero el propio Moore observó que «la naturaleza de los exponenciales es que uno los prolonga y, tarde o temprano, ocurre un desastre».
Tras cinco décadas de crecimiento extraordinario, nos encontramos ahora en el ocaso de la ley de Moore. Necesitamos reinventar nuestras tecnologías fundamentales para ofrecer innovación de forma sostenible y equitativa a un mundo ávido de capacidad informática.
Cada dos años generamos más datos que los que hemos creado en toda la historia. Nuestras ambiciones crecen más rápido de lo que pueden mejorar nuestros ordenadores.
La doble cara de la ley de Moore
Las reducciones de costes y las mejoras de rendimiento que predice la ley de Moore han tenido un profundo efecto democratizador en los consumidores de tecnología. Sin embargo, para sostener este motor del crecimiento mundial ha sido necesaria una colaboración global concertada que coordine los esfuerzos del mundo académico, los gobiernos y la industria.
También ha sido necesario aumentar exponencialmente la inversión de capital y los costes operativos para construir las fábricas que producen los chips, una tendencia conocida como ley de Rock. En consonancia con esta predicción, se estima que las fábricas de próxima generación costarán más de 20.000 millones de dólares.
Menos conocida es una importante observación que no hemos podido mantener: la ley de Dennard. Formulada por Robert Dennard, miembro de IBM, aproximadamente al mismo tiempo que Moore, sostiene que, a medida que los transistores se reducen (o «escalan»), se vuelven más rápidos, consumen menos energía y cuestan menos.
La ley de escalado de Dennard dejó de cumplirse hace aproximadamente 10 años. Se pueden incluir más transistores en un chip, pero no funcionarán más rápido ni consumirán menos energía. Para seguir aumentando la velocidad y reducir el consumo energético, se necesitan mayores niveles de integración; esto significa que las funciones que antes se repartían entre varios chips ahora se integran en un único chip, cada vez más grande.
La combinación de Moore y Rock, menos Dennard, da como resultado una fórmula que favorece la concentración en torno a un puñado de arquitecturas y fabricantes. La innovación fuera de este grupo cada vez más reducido de líderes del mercado se limita a dispositivos periféricos, que funcionan miles de veces más despacio que los dispositivos altamente integrados.
La concentración tanto de proveedores como de arquitecturas, a su vez, uniformiza el diseño del software. Y, del mismo modo que la falta de biodiversidad deja a un ecosistema vulnerable a las enfermedades, nuestros sistemas de TI se vuelven vulnerables a los ciberataques. Para empeorar las cosas, tecnologías concebidas en una época ingenua y desconectada, cuando sus fallos podían mantenerse bajo control, se utilizan ahora en infraestructuras sociales críticas, donde un fallo puede propagarse como una enfermedad.
Habría sido económicamente insensato no aprovechar las ventajas de la ley de Moore mientras estuvieron a nuestro alcance, pero esto no seguirá siendo así por mucho tiempo. La misma comunidad mundial que ha facilitado durante décadas el escalado previsto por la ley de Moore se está reorganizando rápidamente y ha llegado al consenso de que está llegando a su fin la era relativamente privilegiada en la que era posible centrarse casi exclusivamente en el transistor.
Aunque la incertidumbre de un mundo que entra en el ocaso de la ley de Moore puede parecer abrumadora, ofrece algo que no hemos experimentado en más de cuatro décadas: la oportunidad de desafiar las convenciones.
Una nueva era
Al dejar atrás la extraordinariamente productiva era de la ley de Moore, nos encontramos al borde de un mundo en el que se producirán varias inversiones simultáneas de las ideas convencionales:
El entrenamiento de redes neuronales sustituirá a la programación de aplicaciones;
Los datos se distribuirán, en lugar de acumularse en granjas de servidores; Los datos se distribuirán, en lugar de acumularse en granjas de servidores;
La memoria será abundante y barata, en lugar de escasa y cara;
Los elementos de computación de propósito específico sustituirán a los microprocesadores genéricos de propósito general;
La tecnología de la información creará valor, en lugar de limitarse a reducir costes;
Los fotones sustituirán a los electrones como portadores de información;
El borde y el núcleo formarán un continuo, en lugar de ser una dicotomía.
«Para gestionar datos se necesita mucha energía; para extraer información útil y convertirla en acción se necesita mucha potencia de cálculo. Las arquitecturas actuales sencillamente no son sostenibles». – Antonio Neri, presidente y director ejecutivo de Hewlett Packard Enterprise. Reunión Anual del Foro Económico Mundial en Davos, enero de 2018
Nos encontramos al borde de inversiones simultáneas de las ideas convencionales. Como en la turbulenta transición de la física clásica a la moderna, cuando nuestra ciencia se volvió más poderosa pero menos intuitiva, la suma de estas inversiones puede resultar mucho más provechosa. Debemos celebrar el fin de la era de la ley de Moore y la perspectiva de nuevas oportunidades diversas y dinámicas.
¿Cómo podemos orientarnos en este mundo invertido? Trasladando nuestra atención del lado de la oferta de la ecuación al lado de la demanda. Mientras se ralentiza el crecimiento exponencial del rendimiento de la tecnología convencional, la demanda exponencial sigue sin cesar. Los datos nuevos aumentan exponencialmente y el tiempo que podemos permitirnos para pasar de percibir a actuar disminuye exponencialmente.
La cantidad de información que registramos como especie se duplica cada dos años; en otras palabras, cada dos años creamos tanta información nueva como la que se ha registrado en toda la historia. Hoy en día, la gran mayoría de esta información se almacena en centros de datos tradicionales, pero eso cambiará drásticamente a medida que los datos sigan duplicándose. El porcentaje de datos empresariales que nunca estará en un centro de datos podría pasar del 10% actual a más del 70% en cinco años. Siete de cada 10 bytes podrían capturarse, analizarse y utilizarse para actuar sin salir del «borde inteligente».
Vivimos en un mundo impaciente. Pensemos en el auge de las infraestructuras sociales «inteligentes»: redes eléctricas inteligentes, comunicaciones inalámbricas 5G y flotas de vehículos autónomos. Los ciclos de vida de la información de todos estos sistemas se están reduciendo de segundos a microsegundos.
Al combinar estas dos tendencias, vemos emerger el modelo del futuro: la inteligencia artificial y los algoritmos de análisis de datos analizarán la gran mayoría de la información para orientar acciones que se llevarán a cabo en nuestro nombre. Casi todo esto ocurrirá en una infraestructura de información distribuida.
La mayor parte del crecimiento se producirá en el borde inteligente, gracias a un amplio conjunto de nuevas tecnologías de «aceleración» computacional: la computación basada en memoria, neuromórfica, fotónica, cuántica y analógica se volverá indispensable. Una vez establecidas en el borde, estas técnicas se extenderán hacia el centro de datos central y crearán un continuo entre el borde y el núcleo.
La empresa hipercompetitiva
Tomando estas tendencias como guía, podemos describir las empresas públicas y privadas hipercompetitivas que serán posibles. La empresa digital hipercompetitiva:
Entiende que los datos en tiempo real son la nueva fuente de competitividad y de creación de valor económico, con un valor igual o superior al de la materia prima o el proceso subyacente que ofrece;
Permite que cada producto físico o digital, cada proceso de fabricación en la fábrica y cada proceso empresarial de la organización genere datos y aproveche esos datos para ser cada vez más eficiente y resiliente;
Acerca al máximo al borde la capacidad de análisis y aprendizaje automático para obtener información útil y actuar en tiempo real;
Crea un continuo desde el borde inteligente hasta el núcleo de la empresa para que cada acción se complete en el menor tiempo y con el mínimo consumo de energía;
Convierte sin descanso y de forma sostenible los datos en bruto en ventajas económicas mediante la mejora de procesos, la estrategia de inversión, la satisfacción del cliente, la reducción de las reclamaciones de garantía y la monetización directa.
Los sistemas distribuidos de nuevos elementos de computación son, sin duda, más complejos, pero a cambio son más equitativos, seguros, disponibles y sostenibles. Podría decirse que estos factores los hacen más justos.
Las oportunidades económicas que surgen son el antídoto contra la monocultura tecnológica actual. Como resumió Stan Williams, investigador principal de Hewlett Packard Labs, en su discurso de clausura de la Conferencia Internacional IEEE sobre la Reinvención de la Computación del año pasado: «El fin de la ley de Moore es lo mejor que le ha ocurrido a la computación desde que comenzó la ley de Moore. ¡Nos hemos librado de las esposas de oro!»
