En un momento en que la eficiencia energética es una prioridad global, investigadores de la Escuela de Ciencias de la Computación Cheriton de la Universidad de Waterloo han presentado una pequeña pero poderosa modificación al kernel de Linux que podría reducir significativamente el consumo de energía en los centros de datos.
Este cambio llega en un momento crucial, ya que la computación representa aproximadamente el 5% del consumo diario de energía a nivel mundial, con los centros de datos siendo los principales contribuyentes a esta cifra.
Identificación de ineficiencias
El equipo de investigación, liderado por el profesor Martin Karsten e incluyendo a Peter Cai, identificó ineficiencias en el procesamiento del tráfico de red para aplicaciones servidoras con alta demanda de comunicación. La solución propuesta implica una reordenación de operaciones dentro del stack de redes de Linux, mostrando mejoras en tanto el rendimiento como en la eficiencia energética.
Mejoras en el rendimiento y la eficiencia
La modificación, presentada en una conferencia de la industria, ha demostrado ser capaz de incrementar el rendimiento en hasta un 45% en ciertas situaciones sin comprometer la latencia. El profesor Karsten comparó esta mejora con la optimización de una línea de producción en una planta manufacturera, resultando en un uso más eficiente de las cachés de CPU en los centros de datos.
Esta modificación no intrusiva al kernel, desarrollada en colaboración con Joe Damato, ingeniero distinguido en Fastly, consta de solo 30 líneas de código, pero su impacto potencial es enorme.
Suspensión de IRQ y ahorro energético
Central a esta innovación está una característica llamada suspensión de IRQ (solicitud de interrupción), que equilibra el uso de energía de la CPU con el procesamiento eficiente de datos. Al reducir las interrupciones innecesarias de la CPU durante períodos de alta demanda de tráfico, esta característica mejora el rendimiento de la red mientras mantiene baja la latencia en tiempos de menor actividad.
La efectividad de esta solución ya ha sido probada, y el código ha sido incorporado en la última versión del kernel de Linux, la versión 6.13, lo que abre la puerta a su adopción generalizada en la industria tecnológica.
Potencial global
El profesor Karsten subrayó el impacto global potencial de este desarrollo, señalando que si las principales empresas tecnológicas como Amazon, Google, Meta o Microsoft eligen implementar este método en sus centros de datos, se podrían ahorrar gigavatios-hora de energía en todo el mundo.
Esta innovación llega en un momento crítico, ya que se espera que el consumo de electricidad de los centros de datos globales más que se duplique para 2026, impulsado en gran medida por el crecimiento de cargas de trabajo intensivas en energía como la inteligencia artificial y la minería de criptomonedas.
