Ušteda Energije u Data Centrima: Revolucija Kroz Male Promjene Koda
Data centri čine značajan dio globalne potrošnje električne energije, prema nekim procjenama, između 2% i 4%. S obzirom na to, hyperscaleri aktivno traže načine kako smanjiti ovu potrošnju. Jedno od potencijalnih rješenja uključuje implementaciju arhitektura sljedeće generacije kao što je Hyperkonvergirana infrastruktura (HCI) i korištenje naprednih tehnika hlađenja. No, profesor Martin Karsten s Cheriton škole računalnih znanosti na Sveučilištu Waterloo u Ontariju, Kanada, ima jednostavnije, jeftinije rješenje.
Revolucionarna Promjena Koda
Profesor Karsten uvjerava da bi se potrošnja energije u data centrima mogla smanjiti za čak 30% samo promjenom nekoliko linija Linux koda. U suradnji s Joeom Damato iz Fastlyja, razvio je malu, non-intruzivnu promjenu u jezgru od samo 30 linija koda koja koristi IRQ (interrupt request) suspenziju kako bi smanjila nepotrebne CPU prekide i poboljšala mrežno procesiranje podataka na Linuxu.
Ova promjena sada je objavljena kao dio najnovije verzije Linux jezgre, verzije 6.13. Ova inovacija, koja poboljšava učinkovitost mreže na Linuxu i povećava propusnost do 45% bez povećanja latencije, temelji se na istraživačkom radu naslovljenom “Kernel vs. User-Level Networking: Don’t Throw Out the Stack with the Interrupts”, koji je profesor Karsten napisao sa svojim bivšim studentom Peterom Caiom 2023. godine.
Brza Poboljšanja za Velike Tvrtke
„Nismo dodali ništa,“ rekao je profesor Karsten o ovoj promjeni. „Samo smo preuredili ono što se radi kada, što dovodi do mnogo boljeg korištenja CPU cache-a data centra. To je poput reorganizacije proizvodne trake kako bi se smanjila cirkulacija ljudi.”
On vjeruje da bi ova mala prilagodba mogla izazvati značajan učinak. „Sve te velike tvrtke – Amazon, Google, Meta – koriste Linux na neki način, ali vrlo su izbirljivi u odabiru načina korištenja. Ako odluče ‘uključiti’ našu metodu u svojim data centrima, to bi moglo uštedjeti gigavat-sate energije diljem svijeta.”
Širi Izazovi Energetske Učinkovitosti
Aoife Foley, višia članica IEEE-a i profesorica na Kraljevskom sveučilištu u Belfastu, pozdravlja potencijalne uštede, ali ističe da su potrebne daljnje akcije. „Još je dug put ispred nas,“ kaže ona. „Ove infrastrukturne jedinice predstavljaju ogromne zahtjeve za električnom energijom, što dodatno opterećuje elektroenergetske mreže i povećava izazove u prijelazu na obnovljive izvore, posebno u manjim zemljama.”
- Cjelokupni ICT sektor procjenjuje se da čini oko 1.4% globalnih emisija CO₂.
- Vođe infrastrukture i operacija imaju odgovornost razmotriti nepotrebne otpade u vezi s pohranom podataka.
- Potrebno je obvezati se na proizvodnju energije iz obnovljivih izvora.
Perforator: Alat za Optimizaciju Koda
Yandex je nedavno izdao open-source alat pod nazivom Perforator, koji koristi sličan pristup istraživanju profesora Karstena, pomažući tvrtkama optimizirati njihov kod, smanjiti opterećenje servera i u konačnici sniziti troškove energije i opreme. Sergey Skvortsov, vođa tima koji stoji iza Perforatora, izjavio je: „Ova istraživanja potvrđuju ono u što smo dugo vjerovali: optimizacija koda jedan je od najučinkovitijih načina za smanjenje potrošnje energije u data centrima. Perforator pomaže tvrtkama identificirati i ispraviti neučinkovit kod, smanjujući korištenje CPU-a do 20% i smanjujući troškove infrastrukture – bez žrtvovanja performansi.”
Zaključak: Put ka Održivijoj Budućnosti
S obzirom na to da data centri troše do 4% globalne električne energije, alati poput Perforatora mogu igrati ključnu ulogu u stvaranju održivijeg tehnološkog okruženja. Kada velike tvrtke počnu implementirati ovakve inovacije, mogu značajno doprinijeti smanjenju energetske potrošnje i emisije CO₂, što je od presudne važnosti za našu planetu.
