Lepsze wykorzystanie Twojego komputera

[sppb]

Jeżeli czytasz ten tekst, to najprawdopodobniej masz komputer ;) i
najprawdopodobniej jego moc obliczeniowa jest wykorzystana w niewielkim
stopniu, co można sprawdzić np. po uruchomieniu Menadżera zadań Windows
(alt+ctrl+del). W Twoim i wielu innych przypadkach oznacza to w praktyce, że
ludzkość zużyła surowce i energię na coś, co w stosunku do swoich możliwości
prawie nic nie robi.

Tymczasem trzeba niewiele, by było inaczej, by moc naszych komputerów oddała
usługi nauce i to takiej, która ma bezpośredni wpływ na środowisko i by
równocześnie zmniejszyć nieco popyt na drogie superkomputery, zużywające
potworne ilości energii i zajmujące potężne klimatyzowane hale.

W tym miejscu polecę podłączenie się do kilku wybranych projektów
BOINC:

1.
Climatprediction.net lub
Climateprediction.net Beta - projekty zajmujące się
modelowaniem klimatu, przy czym wersja Beta ma dużo skromniejsze wymagania
sprzętowe.

2.
Związany z badaniami klimatu projekt
APS@Home(dyspersja
atmosferyczna).

3.
Hydrogene@Home -
prace nad przyjaznymi dla środowiska metodami pozyskiwania wodoru do ogniw
wodorowych w oparciu o substancje organiczne. W tym projekcie ilość
użytkowników jest jeszcze ograniczona, ewentualnym chętnym załatwię specjalny
kod zaproszenia.

4.
W przyszłości z kolei polecić będzie można
Harvard CleanEnergy Project, który na razie w fazie Alfa a ma wspomagać konstrukcję
tanich organicznych ogniw fotovoltaicznych czy ogniw wodorowych.

Podłączenie polega na:

1. Pobraniu i zainstalowaniu programu z platformy BOINC:
stąd

2. Zarejestrowaniu w tym oprogramowaniu wybranego projektu: po wybraniu polecenia:
Opcje\Przyłącz się do projektu
w okienku tekstowym "Adres projektu" wpisujemy adres strony głównej wybranego
projektu np.: <http://climateapps1.oucs.ox.ac.uk/beta/> (bez nawiasów)
dla projektu Climateprediction.net Beta

3. Wprowadzenie kilku danych użytkownika na stronie projektu nazwa, kraj, etc.
- strona ta otworzy się automatycznie w końcowym etapie rejestracji projektu
(porzedni punkt) i ewentualnie ustawienie pożądanych parametrów pracy.


Zapraszam przy okazji do przyłączania się w poszczególnych projektach do
zespołu "Poland" - największego na świecie zespołu o profilu ekologicznym,
który m.in. zaleca powstrzymywanie się od obliczeń w godzinach szczytu
obciążenia sieci energetycznej.

Chętnie odpowiem na ewentualne pytania

Pozdrawiam

[piwoslaw23]

> który m.in. zaleca powstrzymywanie się od obliczeń w godzinach szczytu
> obciążenia sieci energetycznej.

Zwiększenie obciążenia komputera powoduje też wzrost zużycia energii, więc to
nie jest tak, że wykorzystując swój komputer do obliczeń dostajemy moc
obliczeniową za darmo. Przykład z mojego laptopa z systemem Linux (FC6):
W trybie oczekiwania (włączony, ale nic nie robi): 18 watów,
to samo, ale z zamkniętą klapą: 11,1 wata.
Obliczenia (100% CPU): 31,2 wata,
z zamkniętą klapą: 26,7 wata.

Poza tym, jeśli wyłączę mysz, to mogę zaoszczędzić 0,5-1,5 wata.
Powyższe wartości pod systemem Windows XP są nieco większe (mogę się tylko
domyślać co on wtedy robi).

Laptopy z reguły są wydajniejsze niż desktopy, i to właśnie desktopy są częściej
pozostawiane włączone 24/7, np. w sieciach i serwerach. Sam monitor pożera od 20
do nawet 150 watów! Do tego często są podłączone najróżniejsze urządzenia
(drukarka, skaner, webcam, czytnik kart pamięci, napędy) które są tylko czasem
używane.
Z drugiej strony superkomputery są specjalnie stworzone do obliczeń i nie
marnują energii na liczne dodatki (np. karty graficzne, które zużywają prawie
tyle energii, co procesor), ani nie marnują mocy obliczeniowej na niepotrzebne
aplikacje (skanowanie dysku, szukanie w sieci aktualizacji, prywatna
korespondencja z Billem Gatesem). To prawda, że zużywają dużo energii, ale ile
energii zużyłyby szeregi domowych desktopów aby wykonać te same obliczenia? To
też prawda, że pomieszczenia z superkomputerami muszą być klimatyzowane, a czy
pomieszczenia biurowe, gdzie w jednym pokoju może być nawet kilkadziesiąt
desktopów, nie potrzebują klimy, aby dało się w nich pracować?
Nie wiem dokładnie jaki jest stosunek energia/moc obliczeniaowa dla
superkomputera i dla zwykłego komputera domowego, ale przypuszczam że
korzystniej wypada superkomputer.

[sppb]

Myślę, że Twój laptop, o ile nie jest bardzo stary dowodzi energooszczędności
BOINC-a.

Załóżmy, że ma słabą moc obliczeniową 200 MFLOPS-ów i że tylko 80% tej mocy
będzie wykorzystywana przez BOINC w trakcie jakichś innych koniecznych prac.
Nawet gdybyśmy całe dodatkowe obciążenie, czyli 13,2 wata przypisali BOINC-owi
to otrzymamy wydajność 160 MFLOPS-ów/13,2 wata czyli ok. 12 MFLOPS/W, co jest
lepszym wynikiem od wydajności 9,97 MFLOPS/W dla ASC Purple (nr 6 na aktualnej
liście:
TOP500
To porównanie ze ścisłą czołówką superkomputerów, tymczasem na liście:
Green500
znajdziemy inne przykłady działających maszyn, które o wiele bardziej będą
przemawiały za BOINC, podobnie znajdziemy wielokrotnie silniejsze,
niewykorzystane PC-ety, o lepszym wskaźniku MFLOPS/W.

Jeśli Twój laptop będzie 2 razy silniejszy, to ten boincowy wskaźnik MFLOPS/W
również będzie 2 razy większy, ale co mi się wydaje ważniejsze, to to, że w
porównaniu z tym superkomputerem za 230 milionów dolarów nie zużyjesz
dodatkowych surowców, ponad te które i tak już zużyłeś kupując laptopa. Twój
laptop nie zwiększy swoich rozmiarów po zainstalowaniu BOINC-a i nie założysz
właśnie z jego powodu klimatyzacji, podobnie nie zainstalujesz sobie jakichś
dodatkowych aplikacji marnujących moc obliczeniową z jego powodu ponad te jakie
i tak już musisz mieć. BOINC odnosi się tylko do tej wolnej niewykorzystanej
przez nic mocy obliczeniowej.

Tak nota bene, z punktu widzenia użyteczności to raczej moc superkomputerów
powinno się podzielić, tyle, że nie wiemy przez ile i pewnie się nie dowiemy, bo
nie dowiemy się mianowicie jaka część ich mocy przeznaczona jest np. na
projektowanie broni jądrowej. Taka jest bowiem misja założycielska Lawrence
Livermore National Laboratory, w którym znajduje się wspomniany ASC Purple jak i
najsilniejszy komputer świata, technicznie rzeczywiście energooszczędny
BLUEGene/L. Z drugiej strony nie wiemy jaka część projektów militarnych
przyniesie mimo wszystko coś pożytecznego.

Poza tym w moim przekonaniu mało jest rzeczy bardziej pożytecznych od nauki i
warto zużyć trochę energii, żeby potem dzięki tej wiedzy zużywać mniej surowców
lub energii czy też zdobyć nowe technologie jej wytwarzania. Oczywiście sama
nauka to nie wszystko, ale to już temat na inną rozmowę.

[piwoslaw23]

Dzięki za wyczerupującą odpowiedź :)
Też doceniam wartość badań naukowych, mój komputer właśnie to takich obliczeń
służy.
Zastawiałem się jednak, ile energii się marnuje. Bo wiadomo, że laptopy są
wydajniejsze od PC-ów, np. desktop o podobnej mocy co mój laptop będzie zużywał
nie trzydzieściparę watów, ale 150-250W. A desktopy przecież łatwiej jest
chłodzić z powodu większych rozmiarów. Wydaje mi się, że dałoby się zrobić PC-a
o zużyciu energii laptopa. Na razie są tylko rozwiązania częściowe, np.
chłodzenie pasywne i energooszczędne rdzenie procesorów. Jest też sposób na
powyższenie mocy obliczeniowej, mianowicie skorzystanie z zasobów GPU na karcie
graficznej.

> Z drugiej strony nie wiemy jaka część projektów militarnych
> przyniesie mimo wszystko coś pożytecznego.

Wystarczy zbombardować kilka elektrowni, wtedy faktycznie zmniejszy się zużycie
prądu ;)

[sppb]

> Dzięki za wyczerupującą odpowiedź :)

No nie wiem - zawsze można sięgnąć głębiej. ;) Np. nie jestem pewien jak duży
błąd popełniamy porównując FLOPS-y mierzone testem Linpack parallel
(superkomputery) do FOLPS-ów mierzonych testami Linpack 1000x1000.


> Też doceniam wartość badań naukowych, mój komputer właśnie to takich obliczeń

Opowiedz coś więcej :)


> Zastawiałem się jednak, ile energii się marnuje. Bo wiadomo, że
> laptopy są wydajniejsze od PC-ów

Jednak laptopy są droższe z czego można przypuszczać, że cegoś w procesie
produkcji zużywają więcej - energii i surowców? Jakim miernikiem się posłużyć
lub jaki stworzyć, żeby wyliczyć tę sumaryczną użyteczność ekologiczną z procesu
produkcji i z procesu ekslpoatacji?


>Wydaje mi się, że dałoby się zrobić PC-a
>o zużyciu energii laptopa.

Niezły pomysł, szczególnie jeśli nasze rozważania staną się powszechne.


> Wystarczy zbombardować kilka elektrowni, wtedy faktycznie zmniejszy się zużycie
> prądu ;)

hehehe

[piwoslaw23]

sppb napisał:

> > Też doceniam wartość badań naukowych, mój komputer właśnie to
> takich obliczeń
>
> Opowiedz coś więcej :)

Nie ma dużo do gadania, to abstrakcyjna algebra. Sprawdzam różne rzeczy
nastawiając kompa by liczył przez kilka dni, a potem przez kilka miesięcy siedzę
nad wynikami próbując je zinterpretować. Komputer już się zestarzał i nie daje
rady wiele policzyć :( Muszę albo poszukać mocniejszego kompa (na co mnie nie
stać), albo wreszcie się obronić z wynikami, które już mam.

> Jednak laptopy są droższe ...

Miniaturyzacja kosztuje. Wcale nie muszą pochłaniać więcej surowców, płaci się
np. za bardziej zaawansowane technologie (m.in. patenty). Poza tym sam fakt, że
komputer jest mały i lekki podbija cenę. Odchudzanie i zmniejszanie części do
laptopów jednak pociąga za sobą spadek ich trwałości i odporności.

> >Wydaje mi się, że dałoby się zrobić PC-a
> >o zużyciu energii laptopa.
>
> Niezły pomysł, szczególnie jeśli nasze rozważania
> staną się powszechne.

Oto kilka podpowiedzi:
- Procesory w laptopach muszą zużywać mniej prądu, m.in. poprzez wyłączanie się
gdy nie ma obciążenia. Takie funkcje dopiero od niedawna oferowane są dla PC-ów.
- Wewnątrz laptopa jest zbyt ciasno, by ciepło mogło samo się wydostać z
obudowy, dlatego musi działać wiatrak. W desktopie możliwe jest zastosowanie
pasywnego chłodzenia, zarówno CPU i GPU, jak i zasilacza.
- Jeżeli kompuer nie jest przeznaczony pod super-gry i grafikę 3D, to nie jest
potrzebna obrzydliwie energożerna karta graficzna.
- Wszystkie akcesoria (drukarki, skanery, kamery, czytniki) powinny być
podłączone (zarówno do komputera, jak i do sieci) tylko wtedy, gdy są używane. W
przeciwnym razie pochłaniają waty jak sucha gąbka. To oznacza m.in. że napędy
CD/DVD-ROM, które grzecznie siedzą w obudowie, też zużywają energię.
- Monitory LCD w laptopach zużywają kilka-kilkanaście watów, podobnych rozmiarów
monitory wolnostojące potrzebują od 20W do 100W. Dlaczego?
- Trzeba śledzić jakie programy są włączone w systemie. Jeśli coś chodzi w tle
(a w Windowsie często tak jest, polecam Linux), to podciąga moc procesora.
- Jeśli włączyliśmy obliczenia i zostawiamy komputer na dłużej, to odłączyć mysz
i klawiaturę oraz wyłączyć monitor.
- Odchodząc od komputera włączyć tryb suspend, który pobiera zaledwie kilka
watów. Jeśli odchodzimy na dłużej, wyłączyć komputer lub przejść w tryb
hibernacji. Oczywiście wyłączamy wtedy też monitor, nie wystarczy, że sam się
wyłączy - on tylko udaje. Najlepiej mieć przedłużacz z bezpiecznikiem i
wyłącznikiem, do którego włączymy wszystko, co jest związane z kompem. Czyli:
komputer, monitor, drukarka, skaner, modem, kamerę, głośniki, itp. Odchodząc od
komputera wyłaczamy zasilanie dla całej gromadki.

Wiem, że nudzę, ale obecne PC-y potrzebują od 250 do 750 watów (patrz: moc
zasilaczy) plus monitor i bajery. Można to zmniejszyć odpowiednio dobierając
sprzęt, ale można też zmienić sposób korzystania z komputera. To zależy w dużej
mierze od nas samych, a skorzystamy nie tylko my.

[sppb]

> Nie ma dużo do gadania, to abstrakcyjna algebra. Sprawdzam różne rzeczy
> nastawiając kompa by liczył przez kilka dni, a potem przez kilka miesięcy siedz
> ę
> nad wynikami próbując je zinterpretować. Komputer już się zestarzał i nie daje
> rady wiele policzyć :( Muszę albo poszukać mocniejszego kompa (na co mnie nie
> stać), albo wreszcie się obronić z wynikami, które już mam.

Nie mogę teraz poruszyć innych kwestii, ale myślę, że może znaleźć się dużo
komputerów dla Twojej pracy, tylko opisz czego Ci potrzeba?
Czy te lepsze (jakie?) komputery mogą być daleko tzn. czy ktoś inny może
uruchomić Twoje obliczenia? Możesz to jakoś na odległość kontrolować?

[kerebob]

Cóż za manipulacja danymi Arturze. Dla BOINCa wybierasz energooszczędnego
laptopa, ale wybierasz niezbyt energooszczędnego przedstawiciela
superkomputerów. Trzeba było porównać desktopa z BlueGene. Zwłaszcza, że pewnie
znacznie więcej desktopów liczy w BOINC, bo laptopy się mocno grzeją (np. mój,
nieco starszy, Pentium M).
Na pewno badania nad bronią jądrową szczytnym celem nie są, ale czy wszystkie
projekty BOINC są pożyteczne i usprawiedliwiają zużycie na nie energii? Ponad
50% mocy BOINC, a 80% w Polsce poświęcone jest na Seti@home...

Czy nie wydaje Ci się wreszcie, że czerwcowy szczyt poboru mocy o 21-22 ma swoje
źródło raczej w zmierzchu? Zwłaszcza, że teraz szczyt zaczyna się o 16, dziwnym
trafem kiedy się ściemnia.

Moim zdaniem, wszyscy którzy chcą przetwarzać dane i zależy im na ekologii,
powinni przede wszystkim potępiać zostawianie włączonego komputera tylko dla
BOINCa! A jak ktoś przy tym zapomni wyłączyć monitor, to już tragedia :P
Natomiast jeśli BOINC liczy podczas innych zajęć przy komputerze, to jak sam
zauważasz, dodatkowy pobór mocy jest stosunkowo niewielki.

Podsumowując BOINC jest ekologiczny jeśli spełnione są założenia:
- gdyby nie BOINC, ta sama praca zostałaby wykonana na superkomputerach
(wątpliwe, takie SETI nie dostałoby pewnie dotacji)
- BOINC jest aktywny wyłącznie podczas wykorzystywania komputera do innych celów
(oj znam setki osób, które nawet kupują komputery tylko dla BOINCa)

[sppb]

Gdybym chciał zamanipulować to tak jak IBM, producent BlueGene zrobiłbym
porównanie z
Earth Simulator
a o BlueGene nawet bym nie wspomniał.

Rzeczywiście laptopy są bardziej energooszczędne, ale nie myślę, że z tego
względu trzeba je porównywać z najbardziej energooszczędnym komputerem świata,
dlatego, że generalnie małe są szanse by dowolny problem rozwiązywany był
właśnie na BlueGene. Aktualnie różne projekty będą alternatywnie rozwiązywane na
komputerach istniejących w uczelniach, a nie na BlueGene, który pod względem
energooszczędności i oszczędności reprezentuje nowy kierunek w projektowaniu
superkomputerów.

Najlepiej byłoby oczywiście porównać i laptopa, i każdy inny sprzęt przynajmniej
ze średnią wydajności MFLOPS/W ważoną mocą obliczeniową i zmierzoną dla tych
superkomputerów, na których realne byłoby przetwarzanie projektów BOINC, albo
przynajmniej zmierzoną dla wszystkich uczelnianych superkomputerów. Takich
danych nie znałem i nie znam więc i tak na wyraźną niekorzyść BOINC-a wziąłem do
porównania ówczesny początek list superkomputerów i energooszczędnych, i szybkich.

Zwróćmy jednak uwagę, że sama zużywana energia to tylko część zjawiska. W
dalszym ciągu pomijamy np.:

-całość energii i co bardziej istotne surowców potrzebnych na wyprodukowanie
superkomputera i potrzebnej mu infrastruktury i to tylko ze względu na brak danych.

-zupełnie nieliczoną energię odtworzenia surowców użytych do produkcji
superkomputerów, przy założeniu, że nasze prywatne komputery mają większe prawo
istnieć niż one (może jest na odwrót ;) )

-wpływ BOINC-a na świadomość społeczeństwa i jego stosunek do nauki (dosyć
trudno mierzalne) a w przypadku ekologicznego BOINC-a również na świadomość
ekologiczną +rola edukacyjna BOINC-a

-alternatywne do BOINC-a zużycie energii i surowców, które następuje, gdy dany
BOINC-owiec zaoszczędzoną, zwykle niewielką zresztą część rachunku za prąd
przeznacza na kompletnie bezsensowne zużycie energii lub surowców.

-możliwość dokonania istotnych odkryć, rekompensujących zużycie energii nawet
dzięki "gorszym" projektom BOINC (a priori niemierzalne).

-możliwość wyrównywania krzywej obciążenia sieci energetycznej (w niewielkiej
części bezpośrednio + w istotniejszej części pośrednio poprzez świadomość) przy
założeniu, że ludzie mogą ekologicznie mądrzeć. O to chodzi z nieliczeniem w
szczycie - nie o przyczyny szczytów.

Możemy wziąć pod uwagę wszystkie istotne skutki istnienia BOINC-a, ale gdy do
porównania w jakimś konkretnym przypadku laptopa w określonym momencie
wystarczył jeden wskaźnik, to nie było potrzeby posługiwania się innymi.

Poza tym myślę, że za Twoimi założeniami leżą bardzo bliskie mi intencje, by
faktycznie uzyskać lepszy efekt biorąc udział w aktualnie bardziej istotnych
projektach i by w imię szczytnych celów nie dokonywać bezsensownych zniszczeń,
bo za takie uważam właśnie kupowanie sprzętu specjalnie dla BOINC-a. To
kompletny nonsens i głupota w sytuacji, gdy moc obliczeniową można pozyskać
alternatywnie nie dokonując takich zakupów.

[kerebob]

Trzeba tylko jeszcze pamiętać, że są zagadnienia nienadające się na BOINC, gdzie
musi być możliwość dzielenia zadań. Ale to drobiazg.

Ogólnie rzeczywiście mam podobne intencje :-)

Kwestia zwiększania ekologicznej świadomości społeczeństwa jest ważna i choć to
niełatwe, trzeba próbować.

Pozdrawiam.

[piwoslaw23]

> (oj znam setki osób, które nawet kupują komputery tylko dla BOINCa)

Tym mnie powaliłeś, nie spodziwałem się tego po ludziach. Może powinienem się
wreszcie obudzić?

Znowu wspomnę o Linuksie dla laptopów i desktopów: nowe wersje jądra (od 2.6.22)
pozwalają na inne wewnętrzne taktowanie, co pozwala na krótkie "drzemki"
(liczone w ułamkach sekundy) między kolejnymi zadaniami. Daje to oszczędności
energetyczne gdy procesor nie jest za bardzo obciążony. Poza tym można użyć
programu PowerTop do sprawdzenia ile która aplikacja pożera prądu i jak to można
zmniejszyć.

A wracając do głównego tematu, to czy jest jakiś BOINC bardziej ekologiczny w
sposób bezpośredni? Chodzi mi np. o obliczenia związane z technologiami
redukowania zużycia energii/zanieczyszczeń. Choć osobiście jestem zdania, że
najwięcej w tej kwestii zależy od nas samych, od nas wszystkich.

[kerebob]

"A wracając do głównego tematu, to czy jest jakiś BOINC bardziej ekologiczny w
> sposób bezpośredni? Chodzi mi np. o obliczenia związane z technologiami
> redukowania zużycia energii/zanieczyszczeń."

W tej chwili powstaje na Harvardzie The Clean Energy Project:
cleanenergy.harvard.edu/go/?ira=cleanenergyatharvard
Ale jeszcze nie ruszył.
Reszta projektów bezpośrednio nie dotyczy raczej ekologii.

[sppb]

> A wracając do głównego tematu, to czy jest jakiś BOINC bardziej ekologiczny w
> sposób bezpośredni? Chodzi mi np. o obliczenia związane z technologiami
> redukowania zużycia energii/zanieczyszczeń. Choć osobiście jestem zdania, że
> najwięcej w tej kwestii zależy od nas samych, od nas wszystkich.

Wymienione w moim w pierwszym poście projekty są bezpośrednio związane z
ekologią w ścisłym rozumieniu słowa ekologia. Jeżeli projekty zajmują się
modelowaniem klimatu to oczywiście zajmują się podstawowym czynnikiem
wpływającym na ekosystemy.
Dodam jeszcze do nich:
World Community Grid

Po zarejestrowaniu się w My projects dostępna jest tam opcja AfricanClimate@Home
- modelowanie klimatu w regionach Afryki. Inne opcje dotyczą badań medycznych
nad rakiem i AIDS.

Oczywiście najsensowniej jest włączyć się do zespołu Poland, by w ten sposób
zwalczać opisane tu przez kereboba praktyki bezsensownego zakupu komputerów
specjalnie dla BOINC.

Dobrze jednak rozumiem to zawężenie ekologii do kwestii energii i zanieczyszczeń
chociaż dodałbym jeszcze surowce. Myślę, że na tym właśnie powinny skupić się
ruchy ekologiczne, by nie trafiać na niezrozumienie ciągle mało wyedukowanego
społeczeństwa.