Linux程式碼突破:修改30行即省資料中心30%電力

Data center energy efficiency, Linux code modification, power saving
image credit : pexels

資料中心的能源消耗一直是各界關注的焦點,尤其在全球網路流量與人工智慧應用持續成長的趨勢下,這個議題更顯重要。根據統計,光是美國在 2023 年,資料中心就消耗了全國約 4% 的總電力,且預計在 2028 年將飆升至 12%。因此,提升資料中心的能源效率成為迫切的課題。

驚人突破!30 行程式碼助資料中心省電 30%

  • Linux 核心改進:能源效率大躍進
    加拿大的滑鐵盧大學研究團隊發現,僅需修改 Linux 作業系統核心中的約 30 行程式碼,就能夠顯著降低資料中心的電力消耗,最高可達到 30%。
  • 網路流量的動態調整
    研究團隊指出,傳統的 Linux 作業系統核心在處理網路流量時,會以固定時間間隔進行輪詢,即使在低流量時也會持續輪詢,造成不必要的能源浪費。他們提出的優化方案,則是根據實際網路流量狀況動態調整輪詢時間,在高流量時期維持忙碌輪詢,而在低流量時期則恢復基於中斷的傳輸機制,藉此提升能源效率。
  • 應用範圍與影響

    實際案例

  • Fastly 的工程師 Joe Damato 表示,這項改進並非重新編寫程式碼,而是巧妙地「重新組織資料流和資料處理的方式」,利用現有的 Linux 核心程式碼,改變其運作順序。經過在不同情境和工作負載下的測試,證實這項小小的程式碼修改,確實能有效降低高達 30% 的電力消耗。
  • 優缺點分析

  • 優點:
    • 節能效果顯著,最高可節省 30% 的電力消耗。
    • 技術簡單易行,僅需修改少量程式碼。
    • 適用範圍廣泛,可應用於各種類型的資料中心。
    • 具備成本效益,無需額外添購硬體設備。
  • 缺點:
    • 節能效果在網路應用密集的資料中心最為顯著,對於其他類型資料中心可能效果有限。
    • 需要更新 Linux 核心版本才能使用。
  • 未來發展與展望

  • 這項創新程式碼已於今年一月整合至 Linux 核心 6.13 版本中。由於 Linux 的開源特性,研究團隊希望他們的成果能被廣泛採用,無論是使用 nginx 或 Apache 等網路伺服器,都能參考他們的做法,進一步提升能源效率。
  • Karsten 教授指出:「所有這些大型公司——亞馬遜、Google、Meta——都在某種程度上使用 Linux,如果他們選擇在自己的資料中心『開啟』我們的這個方法,那麼全球就能節省數十億瓦時的能源。網路上幾乎每一次的服務請求都可能因此而受益。」
  • 常見問題QA

  • Q:這項技術是否適用於所有資料中心?
    A:這項技術的節能效果在網路應用密集的資料中心最為顯著,例如流量在一天中波動較大的情況。對於其他類型資料中心,可能效果有限。
  • Q:如何才能使用這項技術?
    A:這項技術已整合至 Linux 核心 6.13 版本中,使用 Linux 作業系統的資料中心可以透過更新核心版本來使用。
  • Q:這項技術的發展前景如何?
    A:由於 Linux 的開源特性,研究團隊希望他們的成果能被廣泛採用,進一步提升資料中心的能源效率,並為全球節省大量能源。
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