Ääretön älykkyys

Minä olen pohtinut älyn rajoja viime aikoina aika pitkälti sen onnellisen seikan takia, että tiedonkäsittelynopeuteni on lähes kaksinkertaistunut suunnilleen puolessa vuosikymmenessä. Biologian rajoittamalle se on melkoinen saavutus varsinkin, kun vanhuuseläkeikäkin koittaa runsaan parin vuoden päästä. Ilman teknisiä apuvälineitä en siinä kuitenkaan ole onnistunut, mutta harjaantumisella on ollut suunnilleen yhtä suuri vaikutus kuin tekniikalla.

Kun sitten noin kuukausi sitten YouTube ehdotti katsottavakseni Ray Kurzweilin 18.3. julkaistua haastattelua SXSW-festivaaleilta (South by South-West), osui se heti maaliin. Se on lähes tunnin mittainen, mutta pari minuuttia äänentoiston toimivuuden selvittämistä alusta voi hypätä yli. Se on hieman erikoinen, sillä ääniraitoja on englannin lisäksi espanja ja portugali (Brasilian). Englanninkielinen tekstitys on ihmisen ainakin tarkastama, joten automaattikäännöksetkin ovat laadukkaita. Suomennoksessa on tosin tallessa paljon anglismeja.

Ray Kurzweil on ollut ajatuksineen niin paljon julkisuudessa, että en ole aikaisemmin kokenut tarvetta lukea hänen kirjojaan, mutta hänen aikaisempi, vuonna 2005 julkaistu singulariteettikirjansa, The Singularity Is Near Kindle-version ilmainen näyte Amazonin verkkokaupassa päättyy aika ikävästi kesken, joten reilu kolme viikkoa sitten ostin sen ja samalla tein ennakkotilauksen uudestakin kirjasta.

The Singularity Is Near

Kurzweilin aikaisempi kirja aiheesta ilmestyi aika hankalaan aikaan. Tuolloin ei vielä ollut niin selvästi nähtävissä sen hetkisten tärkeiden teknologisten ratkaisujen jos ei umpikujat, niin kuitenkin erittäin vakavat ongelmat. Vuoden 2004 tsunamia oli helppo syyttää maailman toiseksi suurimman kiintolevyvalmistajamaan, Thaimaan, ongelmista, mutta mekaanisten kiintolevyjen tallennuskapasiteetin hinta ei sen jälkeen enää jatkanut puolittumista vuosittain, kuten se oli tehnyt hyvin tarkkaan koko sen vuosikymmenen, jonka ajan olin kirjoittanut niistä MikroPC-lehteen.

Vuonna 2004 kapasiteetiltaan edullisimmat kiintolevyt olivat joko 240-gigaisia tai 480-gigaisia, mahdollisesti 360-gigaisiakin vaikka 360 ja 720 ovatkin aina olleet hieman harvinaisempia välikokoja. Aika monta vuotta ehti kulua ennen kuin karvas totuus oli pakko hyväksyä. Edelleen vuosikymmen eteenpäin, kun gigojen olisi pitänyt vaihtua teroihin, oli kapasiteetiltaan edullisin SATA-kiintolevy kooltaan vain 4 teraa. Vuonna 2013 rakensin ensimmäisen raidz-pakan 4-teraisista levyistä, alkuvuonna 2016 ostin niitä lisää ja uudessa raidz2-pakassa oli 11 levyä eli kapasiteettia 36 kymmenjärjestelmän teraa. Normaalin tuhatkertaistumisen (noin 2¹⁰) sijaan oli siis päästy vaivoin vain satakertaiseen kapasiteettiin, mutta yhden levyn osalta vain kymmenkertaiseen.

Edelleen vuosikymmen eteenpäin, tämän vuoden alussa siirsin 4-teraisiin isoihin 3,5-tuumaisiin levyihin perustuneen järjestelmän lopullisesti eläkkeelle. Sen käyttö oli muutaman vuoden ollut hyvin vähäistä ja syystäkin. Noin 19 käytetyssä terassa oli noin 28 miljoonaa tiedostoa ja koneen käynnistyksen jälkeen tiedostolistauksen lukeminen kesti noin vuorokauden. Toisella kerralla ”vain” muutaman tunnin. Vuodelta 2008 peräisin oleva vanha järeä palvelinkone, HP ProLiant ML350 G5, söi sähköä noin 320 W, joten senkin takia käytin sitä vain backup-palvelimena, jonka käynnistin komerossa etänä ajastetusti skriptissä WOL-komennolla sen aktiivisimpina vuosina viikottain ehkä vartiksi ja viimeiset vuodet menivät muutamalla käynnistyskerralla. Uudemmille kiintolevyille kertyi käynnistyskertoja 145 – 147 ja käyttötunteja 15608 – 15637 (1,785 vuotta).

Mitä sitten tilalle? Itse asiassa pienempi kokonaiskapasiteetti ja levyjen fyysinen koko. Kun 3,5-tuumaiset kuluttivat keskimäärin 5,6 W kukin, 2,5-tuumaiset korkeintaan 2 W ja kun niitä on toistaiseksi vain kuusi, on koko 25-teraisen RAID5-pakan ((6-1) x 5 Tt = 25 Tt) kulutus yhteensä korkeintaan 12 W, kun vanhan oli keskimäärin 62 W. Koko uudemman palvelinkoneen, HP Proliant DL380p Gen 8, kulutus on 120 W laiskana eikä se siitä juuri koskaan nouse. Tiedostomäärän olen karsinut alle 6,5 miljoonaan, joka mahtuu 16 teraan ja täydellinen tiedostolistaus vie hieman runsas 13 minuuttia. Tiedostojen sijainnit kuitenkin löytyvät aina heti tietokannasta locate-komennolla ja muutenkin uusi systeemi on ihan käyttökelpoisen tuntuinen.

Jos kasvu olisi jatkunut 90-luvun tahtiin, nyt yksittäisen levyn kapasiteetti pitäisi olla muutama sata petatavua. Se ei enää mitenkään voisi olla järkevää. Sitä kokoluokkaa oleva julkinen tietovarasto on kuitenkin kaikkien käytettävissä Internet Archivessa. Brewster Kahle lähetti taas viime kuun lopulla varainkeruukirjeen, jossa kertoi, että Internet Archivessa on jo yli 145 petatavua, suurin osa tietysti Wayback Machinessa, jonka hitauden kyllä huomaa, mutta on se vielä käyttökelpoinen. YouTubessa olisi tavaraa vielä enemmän, mutta sen nopeus perustuu maailman suurimpaan konesalien verkostoon sekä paljon muuhun, joten siihen vertaaminen ei ole mielekästä.

Intelin x86-arkkitehtuuri oli samoihin aikoihin aivan yhtä suurissa ongelmissa, mutta parempaakaan ei oikein ollut tarjolla, joten ongelmista ei juuri puhuttu tai kirjoitettu. Vasta vuonna 2009, lähes vuosikymmen tapahtuneen jälkeen, John Dvorak kirjoitti PC Magazineen How the Itanium Killed the Computer Industry HP, IBM, Dell, and even Sun Microsystems gambled sight unseen on the unproven Itanium architecture around the year 2000. What a damn shame. Osittaisen ja vaatimattoman korjauksen tarjosi kilpailija AMD 64-bittisellä laajennoksellaan, mutta kellotaajuutta ei enää voinut nostaa, piti lisätä rinnakkaisuutta eli ytimiä, joka taas lisäsi jäähdytystarvetta ja sitä kautta lähes pakotti laskemaan kellotaajuutta.

Minä en ole seurannut prosessorien kehitystä yhtä tarkkaan, mutta en oikein usko, että x86-arkkitehtuurissa olisi 20 vuoden aikana päästy edes 50-kertaiseen kasvuun. Joissakin muissa arkkitehtuureissa kasvu on ollut kuitenkin vuosittaista tuplaantumista tai kymmenessä vuodessa tuhatkertaistumista suurempaakin. Äskeisillä Computex-messuilla kiinnostavimmat yritykset olivat NVIDIA ja Arm.

Jos kilowattitunti maksaa 10 senttiä (siirto ja kulutus), maksaisi 1000 GWh 100 miljoonaa euroa. 3 GWh maksaa sekin, mutta 300 000 euroa on jo yritykselle tuotekehittelyssä mahdollinen panostus.

Kurzweilin kirjan Wikipedia-sivulla on päivitetty versio Mooren lain vaikutuksesta laskentatehon hintaan.

Arm ei monellekaan sano nimenä mitään, mutta kirjoitin jo vuonna 2012, Linux – maailmanvalloittaja:

Jotta voisi ymmärtää sulautettujen laitteiden markkinoita, on hyvä luoda ensin katsaus prosessorien markkinoihin. Perinteinen käsitys on, että Intel on prosessoreissa markkinajohtaja. Lukumääräisesti Intel on kuitenkin jäänyt marginaaliin. ARM Holdings Plc ei itse valmista prosessoreja, vaan lisensoi ytimiä suunnittelufirmoille, jotka lisäävät johonkin tiettyyn käyttöön tarvittavat oheispiirit samalle silikonille, josta käytetään nimitystä System on a Chip, SoC, koko järjestelmä samalla piirillä. Näitä SOC:eja on useisiin käyttötarkoituksiin, suunnittelufirmoja ja valmistajia sadoittain. Viime vuoden viimeisellä neljänneksellä ARM lisensoi ytimiään 743 yritykselle, jotka valmistivat tai valmistuttivat noin 1,85 miljardia ARM-ydintä sisältävää piiriä.

Muutaman viime vuoden aikana mullistavin prosessori on ollut ehdottomasti Applen M1. Se on Arm-pohjainen SoC. Ilmeisesti MediaTek käyttää edelleen Mips-ytimiä joissakin tuotteissaan, mutta Wikipedian MediaTekin prosessorien listauksessa sellaisia ei ole vaan ne ovat kaikki Arm-pohjaisia. Qualcomm on toinen suuri älylaitteiden SoC-piirien suunnittelija, joka käyttää pelkästään Armin CPU-ytimiä. Broadcom on kolmas suuri ja lisensoivien yritysten kokonaismäärä voi hyvinkin olla jo tuhansissa.

Yllä linkitetyssä kirjoituksessani vuodelta 2012 oli joitakin lukuja käytössä olevista perinteisistä PC-koneista, Gartnerin mukaan vuonna 2008 miljardi ja arvio kahden miljardin saavuttamisesta vuonna 2014, joten ehkä niitä olisi jo kolme miljardia.  Se on sadasosa kolmesta sadasta miljardista.

Kurzweilin kirjassa huomautettiinkin aivan oikein, että yksittäisillä teknologioilla lisääntymiskäyrä on S-muotoinen ja mekaanisten kiintolevyjen sekä x86-arkkitehtuurin hurjin kasvuvauhti taittui jo kirjan ilmestymisen aikoihin. Jos kuitenkin tarkastellaan koko alaa, muodostuu yksittäisistä S-käyristä tasaisesti kiihtyvä eli eksponentiaalinen käyrä.

NVIDIA CEO Jensen Huang Keynote at COMPUTEX 2024 kesto 1:49:18.
Arm CEO Keynote at Computex 2024 kesto 57:39.

Katsoin minä myös Applen tuoreen mainosfilmin. Yleensä en nopeuta englanninkielisiä videoita yli kaksinkertaisiksi, mutta varmaan tekisin niin myös Barbie-filmille, jos mielenhäiriössä sellaistakin erehtyisin katsomaan, mutta hypin sen lisäksi yli runsaasti mielenkiinnottomimpia kohtia. Microsoftin CoPilot+ PC -julkistuksesta en odottanut yhtään mitään uutta ja Inteliltä vielä vähemmän.

Ei x86-arkkitehtuuri kuitenkaan ole minnekään katoamassa, mutta sen tämän hetken mielenkiintoisimmat prosessorit ovat Haswell ja Broadwell EP Xeoneja, joita käytettiin runsaasti konesaleissa tai supertietokoneissa, julkaistiin 10 – 8 vuotta sitten ja ovat nyt edullisia käytettyjen markkinoilla. x86-arkkitehtuurin kehitys on ollut niin hidasta, uusimpien prosessorien ytimet eivät ole edes kaksi kertaa nopeampia ja 18 tai jopa 22 ydintä on jo niin paljon, että perinteiset ohjelmat eivät niin rinnakkaiksi skaalaudu.

The Singularity Is Nearer

25.6. ilmestyväksi luvatun kirjan tilaus 24.5. ilmoitettiin peruuntuneeksi 4.6. ilman varsinaista selitystä.

Aika pian sivu kuitenkin päivittyi.

En ole vielä tehnyt uutta ennakkotilausta, koska hinnan tuplaantuminen on aika paljon. Lisäksi vanhemman kirjan ilmainen näyte sisälsi melkein kaiken tärkeimmän, joten luen ensin uuden näytteen, kun se ilmestyy ja päätän vasta sen jälkeen, mitä teen. Kindle-versio ei voi loppua kesken ja Vaski-kirjastoihin tilatun paperiversion ensimmäinen ja tällä hetkellä ainoa varaaja olen minä.