Zmiana kilku linijek kodu w Linuksie może zaoszczędzić miliardy. Rewolucja energetyczna nadchodzi

Centra danych odpowiadają za 2-4% globalnego zużycia energii elektrycznej, co skłania największe firmy technologiczne do poszukiwania sposobów na zmniejszenie kosztów i wpływu na środowisko. Oprócz wprowadzania nowoczesnych architektur, takich jak Hyperconverged Infrastructure (HCI) czy zaawansowanych systemów chłodzenia, istnieje jednak prostsze rozwiązanie.

Profesor Martin Karsten z Uniwersytetu Waterloo w Kanadzie, we współpracy z Joe Damato z Fastly, opracował nieinwazyjną poprawkę dla jądra systemu Linux. Wprowadzenie zaledwie 30 linijek kodu w wersji Linux Kernel 6.13 ma umożliwić redukcję zużycia energii w centrach danych nawet o 30%.

Zmiana polega na optymalizacji obsługi żądań przerwań IRQ (interrupt request), co redukuje zbędne przerwania procesora i poprawia wydajność przetwarzania ruchu sieciowego w Linuksie. Dzięki tej modyfikacji wydajność sieciowa systemu wzrasta nawet o 45%, przy jednoczesnym utrzymaniu niskich opóźnień: „nie dodaliśmy niczego nowego - po prostu zmieniliśmy kolejność wykonywania operacji, co pozwala na lepsze wykorzystanie pamięci podręcznej CPU” - wyjaśnia prof. Karsten.

Czy giganci technologiczni skorzystają na tej zmianie?

Zmiana może przynieść ogromne korzyści dla Amazon, Google, Meta i innych gigantów wykorzystujących Linuksa w swoich centrach danych. Jeśli zdecydują się na włączenie nowej metody, oszczędności mogą sięgnąć gigawatogodzin energii. Jednak zdaniem Aoife Foley, profesor z Queen’s University Belfast i członka IEEE, rozwiązanie to choć obiecujące, nie wystarczy do rozwiązania problemów energetycznych centrów danych.

„Te obiekty zużywają ogromne ilości energii i wywierają presję na sieci elektryczne, szczególnie w mniejszych krajach. Nawet jeśli nowe rozwiązania poprawią efektywność energetyczną, konieczne jest też przejście na odnawialne źródła energii” – komentuje Foley.

Kodowanie jako klucz do oszczędności energii

Podobne podejście zaprezentowała niedawno firma Yandex, która udostępniła narzędzie Perforator – otwartoźródłowe rozwiązanie pomagające firmom optymalizować kod i zmniejszać obciążenie serwerów. Sergey Skvortsov, lider zespołu odpowiedzialnego za Perforator, podkreśla: „Optymalizacja kodu to jedna z najskuteczniejszych metod redukcji zużycia energii w centrach danych. Perforator pomaga identyfikować i naprawiać nieefektywny kod, co pozwala zmniejszyć zużycie CPU nawet o 20% i ograniczyć koszty infrastruktury - bez utraty wydajności.”

Zmiany w jądrze Linuksa mogą rzeczywiście mieć ogromny wpływ na efektywność centrów danych. Jednak w obliczu rosnącego zapotrzebowania na moc obliczeniową dla AI i big data, same optymalizacje kodu mogą okazać się niewystarczające. Mimo to cieszy, że istnieje tak tanie rozwiązanie problemu. Warto od niego zacząć.