Investigadores canadianos, identificaram ineficiências no processamento do tráfego que leva a um consumo de energia maior do que o que seria necessário. Um pequeno ajuste no kernel do Linux pode reduzir o consumo de energia dos Data Centers em 30%.
A atualização tem o potencial de reduzir significativamente o impacto ambiental dos centros de dados, uma vez que a computação representa até 5% do consumo diário de energia a nível mundial. Quase todo o tráfego web passa por centros de dados, a maioria dos quais utiliza o sistema operativo de código aberto Linux.
Parece bom demais para ser verdade? Esta modificação no código pode poupar gigawatts-hora de energia nos centros de dados a nível global.
Avanços tecnológicos promissores para a eficiência energética
Investigadores apresentaram uma modificação simples, mas poderosa, no kernel do Linux que pode reduzir de forma significativa o consumo energético dos centros de dados. Esta inovação surge num momento crítico, dado que a computação representa atualmente cerca de 5% do consumo diário de eletricidade no mundo, sendo os centros de dados grandes responsáveis por essa percentagem.
Uma equipa da Escola de Ciências da Computação Cheriton, da Universidade de Waterloo, identificou ineficiências no processamento do tráfego de rede em aplicações de servidores com elevadas exigências de comunicação.
A solução proposta, que reorganiza certas operações dentro da pilha de redes do Linux, demonstrou melhorar tanto o desempenho como a eficiência energética.
Impacto no desempenho e na eficiência energética
A modificação apresentada, discutida numa conferência do setor, permite aumentar o desempenho até 45% em certas situações sem comprometer a latência. O investigador responsável, Martin Karsten, comparou esta melhoria à otimização de uma linha de produção numa fábrica, tornando o uso da cache da CPU mais eficiente nos centros de dados.
Juntamente com Joe Damato, engenheiro de topo da empresa Fastly, a equipa desenvolveu uma alteração não intrusiva no kernel, composta por apenas 30 linhas de código. Este pequeno ajuste tem o potencial de reduzir o consumo energético em operações críticas dos centros de dados até 30%.
IRQ Suspension: a chave da inovação
O cerne desta solução é uma função denominada suspensão de IRQ (interrupções de hardware), que equilibra o consumo energético das CPUs com um processamento eficiente dos dados.
Ao reduzir interrupções desnecessárias durante períodos de elevada carga de tráfego, esta funcionalidade melhora o desempenho da rede, garantindo simultaneamente baixa latência em momentos de menor atividade.
Adoção e impacto global
A eficácia desta modificação já foi comprovada, e o código foi incorporado na versão mais recente do kernel do Linux, a 6.13. Esta integração abre caminho para uma adoção generalizada na indústria tecnológica.
O professor Karsten destacou o impacto potencial desta inovação a nível global, sublinhando que, se grandes empresas tecnológicas como Amazon, Google e Meta implementarem esta melhoria nos seus centros de dados, poderão poupar-se gigawatts-hora de energia anualmente.
Todas estas grandes empresas – Amazon, Google, Meta – utilizam Linux de alguma forma, mas são muito criteriosas na forma como o implementam. Quase todas as solicitações de serviço que ocorrem na Internet poderiam beneficiar desta inovação.
Afirmou o professor Martin Karsten.
O consumo dos Centros de Dados pode passar de 460 TWh em 2022 para valores entre 650 TWh e 1.050 TWh até 2026, impulsionado por cargas de trabalho intensivas em energia, como a inteligência artificial e a mineração de criptomoedas. | Foto: Data Center da Covilhã
Um contexto crítico: o aumento do consumo energético
Este avanço torna-se especialmente relevante perante o crescimento previsto do consumo elétrico dos centros de dados.
Segundo a Agência Internacional de Energia, o consumo destes centros pode passar de 460 TWh em 2022 para valores entre 650 TWh e 1.050 TWh até 2026, impulsionado por cargas de trabalho intensivas em energia, como a inteligência artificial e a mineração de criptomoedas.
Num mundo onde a sustentabilidade é uma prioridade, esta inovação no kernel do Linux representa uma oportunidade significativa para reduzir o impacto ambiental dos centros de dados.
A adoção de melhorias tecnológicas como a suspensão de IRQ pode marcar um ponto de viragem na eficiência energética global, permitindo que a indústria tecnológica avance para um modelo mais sustentável, sem comprometer o desempenho.