19/12/2014 - Utilisation de logiciels plus efficaces pour réduire la consommation d'énergie des serveurs et des appareils

Menéame

Le projet européen ENTRA, a conçu un prototype expérimental de logiciel basé sur une sémantique de programmation qui indique aux programmeurs la quantité d’énergie consommée en fonction du code qu’ils sont en train d’élaborer.

L’outil ENTRA est exécuté parallèlement au programme et, par analyse de code et modélisation énergétique, il montre la quantité d’énergie qui coûtera à l’ordinateur d’exécuter ce programme et l’effet que les décisions de conception auront sur la consommation d’énergie.

Projet Entrez

Dans le domaine de l’informatique, les économies d’énergie sont généralement réalisées par le biais du matériel. Mais selon un projet européen récent, cette approche ne permet que des économies partielles, peut-être les moins importantes. Bien que le matériel soit efficace sur le plan énergétique, une grande partie de l’énergie qui pourrait être économisée est gaspillée en raison de l’inefficacité du logiciel installé.

Le professeur explique qu’il est possible de comparer la consommation d’une voiture de voiture de voiture. John Gallagher de la Université de Roskilde (Danemark), coordinateur d’ENTRA. On le voit comme une des prestations de la voiture. En l’achetant, on nous dit qu’il consomme huit litres à 100 kilomètres, mais cela dépend bien sûr du mode de conduite. La même chose peut être appliquée à l’informatique. Normalement, l’énergie est associée au matériel, mais elle pourrait être économisée plus d’énergie par le logiciel, sans varier le matériel. Il n’est donc pas nécessaire de consacrer tout l’effort nécessaire à la construction de matériel plus efficace en matière d’énergie. C’est justement le sujet de l’étude du projet ENTRA

Consommation d’énergie à la vue du programmeur

Le projet ENTRA traite la efficacité énergétique en tant qu’objectif de la conception et vise à permettre aux entreprises informatiques de commercialiser en moins de temps des produits économes en énergie. L’outil ENTRA montre la dépense (consommation) d’énergie en watts ou les exigences énergétiques absolues (l’énergie nécessaire pour accomplir la tâche) en fonction de la vitesse du processeur (GHz). Plutôt que d’attendre que le programme soit installé et exécuté sur une machine avant de mesurer sa consommation d’énergie (quand il est généralement trop tard pour corriger la situation), le programmeur connaît à l’avance la consommation d’électricité approximative selon le code.

La consommation d’énergie des ordinateurs est passée au premier plan tant pour des raisons environnementales (l’empreinte carbone) que pratiques (la nécessité de prolonger la batterie entre les charges). L’énorme croissance enregistrée dans le domaine de l’informatique au cours des 10 dernières années a conduit les centres de traitement de données à consommer d’énormes quantités d’énergie. Il faut de l’énergie pour les tâches de réfrigération, mais aussi pour le traitement et le transport des données. La méthode ENTRA s’applique à la programmation du code et des tâches et réduit au minimum la consommation d’énergie.

Une grande économie de batterie sur les smartphones

La demande de puissance de calcul augmentera de manière exponentielle et les applications devront être conçues de manière à être plus efficaces sur le plan énergétique afin de rendre les batteries plus petites et de les recharger moins fréquemment.

Le prototype d’ENTRA est formé en trois composants qui consomment généralement beaucoup d’énergie: traitement audio en temps réel, contrôle des moteurs et des robots et connexion réseau aussi en temps réel. Le prototype de logiciel est exécuté sur le matériel de XMOS, une société de semi-conducteurs de Bristol (Royaume-Uni) qui fournit aux secteurs de l’automobile, de l’informatique et des jeux vidéo. Les chercheurs responsables du projet ont constaté dans ces études pratiques qu’il serait possible d’économiser au moins 20 à 50% d’énergie par des pratiques telles que le compactage des programmes et l’optimisation de la synchronisation des opérations afin de réduire la vitesse à laquelle le processeur fonctionne.

Dans XMOS, il est envisagé d’intégrer plusieurs composants d’ENTRA dans sa gamme d’outils afin d’optimiser la consommation d’énergie. Les résultats d’ENTRA ont également été présentés à plusieurs entreprises de renommée internationale telles que ARM et ST Microelectronics et dans les ateliers EACO (Energy Aware Computing) devant des universitaires de pointe dans le domaine de l’informatique efficace sur le plan énergétique.

Le professeur Gallagher affirme que l’extension des résultats d’ENTRA à l’échelle systémique est possible. La méthode est totalement indépendante de tout matériel ou domaine d’application puisqu'elle est basée exclusivement sur la sémantique du langage de programmation et sur un modèle énergétique général. Les mêmes techniques pourraient s’appliquer à des ordinateurs à haut rendement, précise-t-il.