Ciao, e benvenuto nella prima puntata della sessantaduesima stagione di questo podcast. Oggi apriamo una stagione su una delle idee più semplici e più spietate di tutta l'informatica. È una di quelle leggi che, una volta capite, ti tolgono un'illusione molto diffusa: l'illusione che, per andare più veloce, basti aggiungere risorse. Oggi cominciamo a parlare della legge di Amdahl.
Partiamo dall'illusione, perché è così naturale. C'è un'idea istintiva che quasi tutti abbiamo: se una cosa è lenta, buttaci sopra più potenza. Più processori, più computer, più lavoratori, più soldi, e andrà più veloce, in proporzione. Se con un lavoratore ci metto dieci ore, con dieci lavoratori ci metterò un'ora, no? È un ragionamento seducente, lineare, pulito. E, per certi versi, funziona. Ma nasconde una trappola enorme, e la legge di cui parliamo oggi è esattamente la spiegazione matematica di quella trappola. Una piccola premessa sul nome: Amdahl è semplicemente il cognome di chi la formulò, decenni fa, ragionando sui grandi calcolatori. Ma non lasciarti ingannare dall'aria tecnica: come vedremo, questa non è una legge solo per chi progetta processori. È una legge sul lavoro in generale, su qualunque cosa provi ad accelerare mettendoci più forze. Vale per un programma, ma vale anche per un cantiere, per una cucina, per una squadra di persone.
Voglio darti il cuore della legge in parole semplici, perché è tutto qui. La legge di Amdahl dice una cosa scomoda: in quasi ogni lavoro, c'è una parte che puoi accelerare aggiungendo risorse, e una parte che invece resta lenta comunque, perché va fatta in sequenza, un passo dopo l'altro. E il tempo totale non potrà mai scendere sotto il tempo di quella parte che non puoi accelerare. Puoi mettere infiniti lavoratori sulla parte parallelizzabile, ridurla quasi a zero, ma la parte che resta in fila rimane lì, e ti mette un tetto invalicabile alla velocità che puoi raggiungere.
Voglio darti un numero che fa impressione, perché rende tutto concreto. Facciamo un esempio che scuote. Immagina un lavoro in cui solo una piccola parte, diciamo un ventesimo, cioè il cinque per cento, deve per forza essere fatta in sequenza, e tutto il resto si può dividere tra quanti lavoratori vuoi. Quanto puoi andare più veloce, al massimo, con risorse infinite? La risposta sorprende quasi tutti: al massimo venti volte. Non mille, non un milione. Venti. Perché quel cinque per cento seriale, da solo, mette un tetto: il totale non scende mai sotto di lui. E se la parte seriale fosse un decimo, il tetto sarebbe appena dieci volte, per quanti processori tu possa immaginare.
Voglio darti il primo pilastro, perché è metà della stagione. Il primo pilastro è che il collo di bottiglia comanda. La parte che non puoi accelerare governa l'intero risultato. Non importa quanto rendi veloce tutto il resto: se non tocchi il collo di bottiglia, il guadagno finale è limitato, a volte ridicolo. È una legge sul dove vale la pena investire lo sforzo: quasi sempre, non sulla parte che è già veloce o facile da accelerare, ma su quella lenta e ostinata che tiene in ostaggio tutto il resto.
Voglio darti il secondo pilastro, perché è l'altra metà. Il secondo pilastro è che i rendimenti calano. Aggiungere risorse non dà un guadagno costante: i primi lavoratori in più aiutano tantissimo, poi ogni aggiunta successiva rende un po' meno, poi molto meno, fino a diventare quasi inutile. Ti avvicini al tetto sempre più lentamente, spendendo sempre di più per guadagnare sempre di meno. E nel mondo reale, come vedremo, va perfino peggio, perché mettere d'accordo tanti lavoratori ha un costo suo.
Voglio agganciarlo alla tesi del podcast, perché calza a pennello. La nostra frase di sempre è: capire la macchina sotto la magia. La magia, qui, è l'idea che basti aggiungere per andare più veloce, senza limiti. La macchina sotto è questa legge, con il suo tetto duro e i suoi rendimenti calanti. Chi non la conosce spreca soldi e sforzo buttando risorse dove non servono, e resta sconcertato quando raddoppiare i processori dà un misero tre per cento in più. Chi la conosce sa esattamente dove agire, e quando smettere di aggiungere. Ed è per questo che il titolo della stagione parla anche delle sue conseguenze: perché il valore vero di questa legge non sta nella formula, che è semplicissima, ma in tutto ciò che ne discende, nel modo in cui cambia come pensi ai problemi di velocità, di risorse e di scelte. Le conseguenze, più della legge in sé, sono il cuore di queste puntate.
Per oggi ci fermiamo qui. Abbiamo aperto la stagione sulla legge di Amdahl. L'illusione è che basti aggiungere risorse per andare più veloce, in proporzione. La legge dice invece che in ogni lavoro c'è una parte che non puoi accelerare, fatta in sequenza, e che il tempo totale non scende mai sotto di lei: quella parte è un tetto. Se solo un ventesimo è seriale, al massimo vai venti volte più veloce, con risorse infinite. Due pilastri: il collo di bottiglia comanda, quindi conta dove investi lo sforzo; e i rendimenti calano, quindi ogni aggiunta rende meno. Nella prossima puntata: la legge e il soffitto, guardata più da vicino. Nelle note trovi qualche spunto. Se ti è utile, condividila. Grazie per l'ascolto, e ci sentiamo alla prossima.