Серверы и центры обработки данных могут потреблять на 30% меньше энергии с помощью простого обновления Linux

Изменения, которые впервые были упомянуты в исследовании https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3626780 в декабре 2023 года, не может быть меньше. Всего 30 строк кода позволяют увеличить пропускную способность данных на 45% без существенного увеличения времени обработки отдельных запросов.

В то же время, потребление энергии значительно снижается. При высокой загрузке вычислительных мощностей ожидается экономия до 30%. Учитывая, что большинство серверов по всему миру работают на Linux, это приведет к гигантскому количеству сэкономленной электроэнергии.

В настоящее время серверы и центры обработки данных потребляют примерно 500 тераватт-часов, и в ближайшие пару лет эта цифра удвоится. только 10% от этого количества электроэнергии хватило бы для полного обеспечения энергией небольшой промышленной страны, такой как Дания.

Оптимизация рабочих процессов и вычислительных мощностей

По словам профессора Карстенса, одного из авторов исследования, эти усовершенствования не требуют никаких дополнений к ядру Linux. Вместо этого рабочий процесс был оптимизирован таким образом, чтобы минимизировать количество запросов прерываний к процессору.

При больших объемах данных эти IRQ используются для остановки выполнения программы и перераспределения ресурсов в другом месте. Затем программа возобновляется в точке прерывания.

Но этот подход довольно неэффективен. Благодаря изменениям в ядре, кэш процессора может использоваться более эффективно, а количество прерываний может быть значительно сокращено. Таким образом, серверы могут работать быстрее и с меньшим количеством прерываний, особенно под нагрузкой.

Такова теория. Само собой разумеется, что реализация в реальных серверах и центрах обработки данных требует времени. В версии 6.13 ядра Linuxбыли реализованы вышеупомянутые изменения, которые, надеюсь, появятся в ближайших обновлениях Linux.