Ciao, e benvenuto nella settima puntata della sessantaduesima stagione. Oggi ti racconto perché questa legge, formulata decenni fa, negli ultimi vent'anni è diventata improvvisamente il problema di tutti, dal più grande data center al telefono che hai in tasca. C'è stato un momento preciso in cui il mondo dell'informatica ha sbattuto contro la legge di Amdahl, ed è stato costretto a cambiare per sempre. Oggi parliamo di perché questa legge governa i computer di oggi.
Partiamo dalla festa che è finita, perché è un pezzo di storia importante. Per decenni, i programmatori hanno vissuto in un'epoca d'oro. Ogni anno, i processori diventavano da soli più veloci, e parecchio. Non dovevi fare niente: bastava aspettare il modello nuovo, e il tuo stesso programma, identico, girava più in fretta. Era una specie di regalo annuale, gratis. Se il tuo software era lento, potevi quasi rilassarti: tra un anno l'hardware sarebbe stato più veloce e il problema si sarebbe alleggerito da solo. Questa era la festa. E a un certo punto, la festa è finita.
Voglio dirti perché è finita, perché è affascinante. A un certo punto, i costruttori di processori hanno colpito dei muri fisici. Non riuscivano più a far andare un singolo processore molto più veloce di prima: scaldava troppo, consumava troppo, la fisica non concedeva altro. La corsa alla velocità del singolo cervello di calcolo si era fermata. Ma dovevano pur continuare a offrire più potenza. E allora hanno cambiato strategia: invece di un cervello sempre più veloce, hanno cominciato a mettere più cervelli nello stesso processore. Non uno velocissimo, ma tanti, che lavorano in parallelo.
Voglio dirti perché questo ha scatenato la legge, perché è il punto centrale. Ed ecco il problema. Quando la potenza cresceva rendendo un solo cervello più veloce, il tuo programma ne approfittava senza far niente. Ma quando la potenza cresce aggiungendo più cervelli, il tuo programma ne approfitta solo se sa dividersi tra loro, solo se è parallelizzabile. E qui la legge di Amdahl si è svegliata e ha presentato il conto a tutti. Perché la parte seriale del tuo programma, quella che non si può dividere tra più cervelli, di colpo è diventata il muro contro cui sbatti. Avere otto cervelli non serve a niente, se il tuo programma sa usarne solo uno alla volta.
Voglio darti l'immagine che rende chiara questa idea, perché la fissa. Immagina di avere una cucina con un unico grande fornello, sempre più potente ogni anno: cucini le stesse ricette, e ogni anno sono pronte più in fretta, senza cambiare nulla. Poi, un giorno, ti dicono che il fornello non diventerà più potente, ma ti danno otto fornelli piccoli al suo posto. Fantastico, in teoria. Ma le tue ricette erano scritte per un fornello solo. Per sfruttare gli otto fornelli devi riscrivere il modo di cucinare, ripensare ogni piatto in modo che si possa cuocere a pezzi separati. E le ricette che, per loro natura, vanno cotte in un tegame unico, dall'inizio alla fine, resteranno lente comunque, per quanti fornelli tu abbia intorno.
Voglio allargare lo sguardo a tutto il resto, perché non è solo il tuo computer. Questa stessa storia si ripete a ogni scala. Le grandi schede grafiche, che macinano immagini e calcoli, sono fatte di migliaia di piccoli cervelli in parallelo, e valgono tantissimo solo per i lavori che si dividono bene, mentre sono inutili per quelli seriali. I grandi sistemi sparsi su tanti computer, di cui abbiamo parlato in altre stagioni, vivono esattamente lo stesso dilemma: crescono aggiungendo macchine, ma solo la parte parallelizzabile del lavoro ci guadagna, e la parte seriale resta il loro tetto. Dal chip al data center, è sempre la stessa legge a comandare.
Voglio darti la lezione generale, perché racconta un'epoca. La lezione è che un limite fisico ha cambiato il mestiere di tutti. Finché la velocità cresceva da sola, potevamo ignorare la struttura interna dei nostri programmi. Da quando cresce solo col parallelismo, siamo costretti a pensare a quanto del nostro lavoro è davvero divisibile, e quanto invece resta ostinatamente in fila. La legge di Amdahl è passata dall'essere una curiosità teorica all'essere la bussola quotidiana di chiunque costruisca cose veloci. Non è cambiata la legge: è cambiato il mondo, che le è andato incontro.
Per oggi ci fermiamo qui. Abbiamo visto perché questa legge governa i computer di oggi. Per decenni i processori diventavano da soli più veloci ogni anno, e i programmi ne approfittavano gratis: era la festa. Poi la festa è finita, contro muri fisici di calore e consumo, e i costruttori hanno smesso di fare un cervello più veloce, cominciando a metterne tanti in parallelo. Ma un programma sfrutta più cervelli solo se sa dividersi: e così la parte seriale è diventata il muro di tutti. Come una cucina che passa da un fornello potente a otto piccoli, per cui vanno riscritte le ricette. Dal chip alle schede grafiche ai data center, è sempre la stessa legge. La lezione: un limite fisico ha cambiato il mestiere di tutti. Nella prossima puntata: si può battere la legge? Le vie di fuga. Nelle note trovi qualche spunto. Se ti è utile, condividila. Grazie per l'ascolto, e ci sentiamo alla prossima.