Serwery i centra danych mogą zużywać o 30% mniej energii dzięki prostej aktualizacji systemu Linux

Zmiana, o której po raz pierwszy wspomniano w badaniu https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3626780 w grudniu 2023 roku nie mogła być mniejsza. Dzięki zaledwie 30 linijkom kodu przepustowość danych można zwiększyć nawet o 45% bez znaczącego wydłużania czasu przetwarzania poszczególnych żądań.

Jednocześnie znacznie zmniejsza się zużycie energii. Przy wysokim wykorzystaniu mocy obliczeniowej można spodziewać się oszczędności sięgających nawet 30%. Biorąc pod uwagę, że większość serwerów na całym świecie działa na systemie Linux, oznacza to gigantyczne oszczędności energii elektrycznej.

Obecnie serwery i centra danych zużywają około 500 terawatogodzin, a liczba ta podwoi się w ciągu najbliższych kilku lat. 10% z tego wystarczyłoby do całkowitego zasilenia małego kraju przemysłowego, takiego jak Dania.

Optymalizacja przepływów pracy i mocy obliczeniowych

Według profesora Karstensa, jednego z autorów badania, ulepszenia te nie wymagają żadnych dodatków do jądra systemu Linux. Zamiast tego przepływ pracy został zoptymalizowany w celu zminimalizowania liczby żądań przerwań do procesora.

W przypadku dużych ilości danych, te IRQ są wykorzystywane do zatrzymania wykonywania programu i realokacji zasobów w innym miejscu. Następnie program jest wznawiany w miejscu przerwania.

Takie podejście jest jednak raczej nieefektywne. Dzięki zmianom w jądrze, pamięć podręczna procesora może być wykorzystywana bardziej efektywnie, a liczba przerwań może zostać znacznie zmniejszona. W ten sposób serwery mogą pracować szybciej i z mniejszą liczbą przerwań, zwłaszcza pod obciążeniem.

Taka jest teoria. Oczywiste jest, że wdrożenie w rzeczywistych serwerach i centrach danych wymaga czasu. Wraz z w wersji 6.13 jądra Linuxwyżej wymienione zmiany zostały wdrożone i miejmy nadzieję, że pojawią się w nadchodzących aktualizacjach systemu Linux.