Fazer todos os cálculos informáticos duas vezes — primeiro para a frente e depois para trás — pode reduzir drasticamente o problema do consumo excessivo de energia por parte da IA.
Tudo remonta a uma decisão tomada há décadas sobre o funcionamento profundo da lógica dos computadores e sobre a forma como estas máquinas apagam dados, um processo que produz inevitavelmente uma grande quantidade de calor residual, começa por explicar a New Scientist.
Durante muito tempo, mantivemo-nos com computadores que desperdiçam energia.
Mas com o aumento da inteligência artificial, que elevou as exigências de potência da computação a novos patamares, esta decisão aparentemente inconsequente pode estar prestes a correr mal.
Poderemos mesmo ter de redesenhar a computação a partir do zero. Mas existe uma solução para acabar com este problema: fazer com que os processadores façam tudo duas vezes, uma para a frente e outra para trás.
“A computação reversível pode ser muito mais eficiente do ponto de vista energético do que a computação convencional e é potencialmente a forma como deveríamos ter construído os computadores”, garante Hannah Earley, da empresa britânica de computação reversível Vaire Computing.
A técnica aumentará a eficiência energética,e na verdade já existe desde os anos 70, mas nunca foi posto em prática devido às melhorias constantes da computação tradicional.
O consumo de energia de tecnologias de IA usadas quotidianamente é realmente alarmante: o consumo diário de energia do ChatGPT, por exemplo, é equivalente ao de cerca de 180 000 casas nos EUA, e as necessidades energéticas da IA estão a aumentar diariamente, sobrecarregando a rede elétrica.
Os centros de dados e a computação em nuvem, que são utilizados para vários serviços, incluindo a IA, já são responsáveis por cerca de 2% das emissões globais de gases com efeito de estufa, uma percentagem superior à de todo o sector da aviação.
E os computadores gastam muito mais energia a produzir calor do que a efetuar cálculos. A intervenção chave é então mudar a forma como utilizamos as operações lógicas que estão na base dos programas de computador.
Os computadores reversíveis tiram partido das peculiaridades termodinâmicas de uma outra forma: movem os eletrões, que é o processo físico subjacente a tudo o que um computador faz, mais lentamente do que os computadores tradicionais.
Isto significa que, visto como um sistema físico, um computador reversível nunca está muito longe do equilíbrio, com menos eletrões a serem lançados para trás e para a frente.
Assim, é menos provável que gaste muita energia para regressar ao seu estado de equilíbrio de base, o que reduz novamente o desperdício.
“Não conhecemos nenhum limite fixo para a quantidade de poupança de energia que se pode obter com a computação reversível. Dez vezes, cem vezes, mil vezes — em teoria, é sempre assim”, diz Michael Frank, também da Vaire Computing.
No entanto, Jacques Carette, da Universidade McMaster, no Canadá, diz que uma linguagem de computação totalmente reversível do ponto de vista lógico pareceria “extremamente estranha” a um programador de software com formação convencional e que seria um desafio construir uma linguagem deste tipo a partir do zero.
A Vaire Computing está a tentar reverter (literalmente) isso. “O objetivo que estamos a tentar atingir é fazer com que pareça o mais normal possível.”
Earley diz que a Vaire patenteou no ano passado um novo tipo de ressonador que tornará os seus chips muito mais práticos do que qualquer um dos protótipos da década de 1990.
“As ferramentas que os investigadores utilizavam eram mais primitivas nessa altura e a conceção dos chips era um processo mais manual e trabalhoso”, diz Frank. “As ferramentas modernas podem poupar-nos tempo, mas algumas dessas ferramentas também têm de ser reescritas para a conceção reversível. Por isso, na Vaire, estamos a construir as ferramentas de que precisamos à medida que avançamos.”
“É ótimo ver as tentativas de desenvolver novas tecnologias para lidar com o consumo de energia da computação, mas o desafio será a rapidez com que podem ser colocadas no mercado, porque a procura… está a acontecer agora”, diz David Mytton da Universidade de Oxford.
“Daqui a cinco anos, poderá haver muito mais diversidade, uma explosão cambriana de ideias de nicho”, afirmam Patrick Coles e Gavin Crooks, da Normal Computing, concorda: “Haverá uma avalanche de chips especiais. Em vez de competirem, vão ajudar-se uns aos outros”.
