Маленькое изменение в Linux может снизить энергопотребление дата-центров на 30%

Дата-центры потребляют от 2 до 4% всей электроэнергии в мире, и крупные технологические компании стремятся снизить эти затраты. Среди возможных решений – новые архитектуры, такие как гиперконвергентная инфраструктура (HCI), и инновационные методы охлаждения. Однако профессор Мартин Карстен из Университета Ватерлоо предлагает гораздо более простой способ – изменить всего 30 строк кода в Linux.

Совместно с инженером Джо Дамато из Fastly, профессор Карстен разработал небольшое изменение в ядре Linux, использующее приостановку прерываний (IRQ) для сокращения ненужных загрузок процессора и улучшения обработки сетевого трафика. Этот патч уже включен в новую версию ядра Linux 6.13.

Тестирование показало, что изменение позволяет повысить сетевую эффективность Linux и увеличить пропускную способность на 45% без увеличения задержек. В основе разработки лежит исследование Карстена и его бывшего студента Питера Цая, опубликованное в 2023 году.

«Мы ничего не добавляли – просто изменили порядок выполнения операций, что значительно улучшило использование кэша процессора в дата-центрах», – объясняет Карстен. По его мнению, если крупные корпорации, такие как Amazon, Google и Meta, примут это решение, экономия электроэнергии может исчисляться гигаватт-часами.

Профессор IEEE Айфи Фоли из Университета Квинс в Белфасте поддерживает такие инициативы, но подчеркивает, что для кардинального сокращения энергопотребления потребуется гораздо больше усилий. По ее словам, помимо оптимизации кода, необходимо решать проблемы хранения избыточных данных и перехода на возобновляемые источники энергии.

В России компания «Яндекс» также работает в этом направлении. Недавно она представила инструмент с открытым исходным кодом под названием Perforator, который помогает оптимизировать код, снижая нагрузку на серверы и затраты на инфраструктуру. Сергей Скворцов, руководитель проекта Perforator, отмечает, что улучшение программного кода – один из самых эффективных способов сократить энергопотребление дата-центров. По его словам, Perforator позволяет уменьшить нагрузку на процессоры до 20% без потери производительности.

С учетом того, что дата-центры потребляют до 4% мировой электроэнергии, такие инициативы могут сыграть ключевую роль в повышении устойчивости цифровой инфраструктуры.