Nghiên cứu: Hiệu chỉnh Linux kernel giúp giảm 30% năng lượng Datacenter

Nghiên Cứu: Hiệu Chỉnh Linux Kernel Giúp Giảm 30% Năng Lượng Datacenter

Tinh chỉnh nhỏ trong Linux kernel hứa hẹn cải thiện hiệu suất và tiết kiệm năng lượng đáng kể

Các nhà nghiên cứu đã giới thiệu một sự thay đổi nhỏ nhưng mạnh mẽ trong nhân Linux, có khả năng giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng ở các trung tâm dữ liệu. Sự điều chỉnh này được đề xuất vào thời điểm quan trọng, khi mà lĩnh vực điện toán chiếm khoảng 5% tổng mức tiêu thụ năng lượng hàng ngày trên thế giới, với các trung tâm dữ liệu là những nguyên nhân chính góp phần vào mức tiêu thụ này.

Nhóm nghiên cứu tại Trường Khoa học Máy tính Cheriton thuộc Đại học Waterloo, do Giáo sư Martin Karsten dẫn đầu cùng với Peter Cai, đã phát hiện ra những bất cập trong việc xử lý lưu lượng mạng cho các ứng dụng máy chủ yêu cầu cao về truyền thông. Giải pháp của họ, liên quan đến việc tái sắp xếp các thao tác trong ngăn xếp mạng của Linux, đã cho thấy cải thiện cả về hiệu suất và hiệu quả năng lượng.

Sự thay đổi này, được trình bày tại một hội nghị ngành công nghiệp, đã tăng cường lưu lượng lên tới 45% trong một số tình huống mà không làm ảnh hưởng đến độ trễ cuối. Giáo sư Karsten so sánh sự cải thiện này với việc tối ưu hóa quy trình sản xuất của một nhà máy, dẫn đến việc sử dụng hiệu quả hơn bộ nhớ đệm CPU của trung tâm dữ liệu.

Giáo sư Karsten đã hợp tác với Joe Damato, một kỹ sư nổi bật tại Fastly, để phát triển một thay đổi trong nhân không xâm phạm, chỉ với 30 dòng mã. Sự điều chỉnh nhỏ nhưng có ảnh hưởng này có tiềm năng giảm mức tiêu thụ năng lượng trong các hoạt động quan trọng của trung tâm dữ liệu lên tới 30%.

Nghiên Cứu: Hiệu Chỉnh Linux Kernel Giúp Giảm 30% Năng Lượng Datacenter
Nghiên Cứu: Hiệu Chỉnh Linux Kernel Giúp Giảm 30% Năng Lượng Datacenter

Giải pháp IRQ trong Linux kernel: Tiết kiệm năng lượng toàn cầu cho DataCenter

Một yếu tố quan trọng trong cải tiến này là tính năng tạm ngừng IRQ (yêu cầu ngắt), giúp cân bằng việc sử dụng năng lượng của CPU với quy trình xử lý dữ liệu hiệu quả. Tính năng này giảm thiểu các gián đoạn không cần thiết của CPU trong những thời điểm lưu lượng cao, từ đó nâng cao hiệu suất mạng và duy trì độ trễ thấp trong những khoảng thời gian yên tĩnh.

Hiệu quả của giải pháp này đã được thử nghiệm, và mã nguồn đã được tích hợp vào phiên bản mới nhất của kernel Linux, phiên bản 6.13. Sự bổ sung này tạo điều kiện cho việc áp dụng rộng rãi trong ngành công nghệ.

Giáo sư Karsten đã nhấn mạnh tác động tiềm năng toàn cầu của sự phát triển này, chỉ ra rằng nếu các công ty công nghệ lớn như Amazon, Google và Meta quyết định áp dụng phương pháp này tại các trung tâm dữ liệu của họ, điều đó có thể dẫn đến tiết kiệm hàng triệu megawatt-giờ năng lượng trên toàn thế giới. “Tất cả các công ty lớn này – Amazon, Google, Meta – đều sử dụng Linux ở một mức độ nào đó, nhưng họ rất kén chọn trong việc quyết định cách sử dụng,” ông nói. “Hầu hết mọi yêu cầu dịch vụ diễn ra trên Internet đều có thể được hưởng lợi từ điều này.”

Bước đột phá này diễn ra trong bối cảnh quan trọng, khi những báo cáo gần đây cho thấy mức tiêu thụ điện năng của các trung tâm dữ liệu toàn cầu dự kiến sẽ gấp đôi vào năm 2026. Cơ quan Năng lượng Quốc tế dự đoán rằng mức sử dụng điện của các trung tâm dữ liệu có thể tăng từ 460TWh trong năm 2022 lên từ 650TWh đến 1.050TWh vào năm 2026, chủ yếu do sự gia tăng của các khối lượng công việc tiêu tốn nhiều năng lượng như trí tuệ nhân tạo và khai thác tiền mã hóa.

Theo Techspot

Bình luận (0 bình luận)