Исследование: небольшое изменение в коде ядра Linux, используемом в ЦОД, может сократить потребление энергии до 30%

Учёные из Университета Ватерлоо в Канаде выяснили, что изменение в тридцати строках кода ядра Linux, используемом в большинстве крупных центров обработки данных, включая площадки Amazon и Google, может сократить потребление электроэнергии серверами и улучшить производительность сетевых устройств.

По расчётам профессора информатики Мартина Карстена (Martin Karsten) и аспиранта Питера Цая (Peter Cai), текущий способ обработки сетевых пакетов в информационных системах на Linux и центрах обработки данных с интенсивным обменом данными является неэффективным. Учёные предложили небольшое изменение в коде ядра, которое оптимизирует использование кэш-памяти центральных процессоров, что приводит к значительной экономии энергии.

По словам Карстена, это похоже на перестановку этапов на производственной линии, чтобы избежать лишних перемещений. Вместо добавления нового кода, они предложили пересмотреть порядок выполнения операций.

«Мы ничего не добавляли. Мы просто изменили очерёдность того, что и когда делается, и это помогло намного улучшить использование кешей центральных процессоров в ЦОД. Это как изменить схему конвейера на заводе, чтобы люди постоянно не бегали», — уточнил профессор Карстен.

При участии инженера Джо Дамато (Joe Damato) из компании Fastly — CDN‑провайдера — был разработан фрагмент кода на 30 строк, который оптимизирует обработку сетевого трафика в Linux и на 30% сокращает энергопотребление ЦОД в важных операциях. Этот код был недавно включён в ядро Linux 6.13.

«Все крупные компании в той или иной степени используют Linux, но они очень разборчивы в его применении. Если они решат „включить“ наш метод в своих центрах обработки данных, это поможет сэкономить гигаватт‑часы энергии по всему миру. Это может оказать