افزایش نه برابری بهره وری انرژی در کامپیوتر با تکنیکی جدید

به گزارش کلیک، محققان دانشگاه ملی استرالیا با همکاری مایکروسافت موفق شدند مکانیسم‌های سیستمی جدیدی را برای سیستم‌های کامپیوتری ایجاد کنند که باعث می‌شود بهره‌وری انرژی در کامپیوترهایی که برای پردازش جستجوها و تعامل با کاربران مورد استفاده قرار می‌گیرند، به میزان چشمگیری افزایش پیدا کند.

سرپرست تیم تحقیقاتی دانشگاه ملی استرالیا اذعان کرد که سرورهای کامپیوتری زمان زیادی منتظر یک درخواست جستجو از سوی کاربران هستند و تیم تحقیقاتی می‌توانند با ورود به فعالیت‌های پردازشی دیگر، میزان کارایی کامپیوترها را افزایش دهند.

سرعت پاسخگویی به جستجوی کاربران و همچنین دیگر خدمات وب که در تعامل با کاربران هستند، برای موفقیت خدمات اینترنتی گسترده که توسط گوگل، فیس‌بوک و مایکروسافت ارائه می‌شوند، امری لازم و ضروری محسوب می‌شود؛ زیرا تاخیر حتی به اندازه یک صدم ثانیه نیز برای این شرکت‌ها به معنای از دست دادن درآمد است.

یکی از دانشجویان علوم کامپیوتری دانشگاه ملی استرالیا اذعان کرد شرکت‌های مذکور نمی‌توانند جستجوی کاربران را کنترل کنند؛ بنابراین آن‌ها از سرورهایی با ظرفیت بالا استفاده کنند که در اغلب اوقات هیچ فعالیتی ندارند.

این دانشجو و سرپرست تیم تحقیقاتی با همکاری یکی از اعضای مایکروسافت قصد دارند روی فعالیت‌های پردازشی کار کنند که زمان برای آن‌ها مهم نیست و در حالی که سیستم‌های عملیاتی کامپیوتری فعالیتی ندارند، از آن‌ها برای انجام این فعالیت‌ها استفاده کنند و زمانی که درخواست جستجویی از سوی کاربران وارد سیستم‌ها شد، فعالیت‌های پردازشی مذکور سریعا متوقف شوند.

نظر این دانشجویان این است که اجرا کردن این تکنیک بر روی سخت افزارهای موجود کار بسیار ساده‌ای است و طبق مطالعاتی که تیم تحقیقاتی انجام داده‌اند، این تکنیک می‌تواند بهره‌وری انرژی را تا ۹ برابر نیز افزایش دهد.

تحلیل‌ سرورها و عملکرد کاربردی کامپیوترها به صورت بسیار دقیق، کلید اصلی افزایش میزان کارایی کامپیوترها است. بنابراین فعالیت‌های پردازشی زیادی هستند که افراد متوجه وجود آن‌ها نمی‌شوند.

طبق گفته وی، اعضای تیم تحقیقاتی عملکرد سیستم‌های کامپیوتری را ۱۰۰ مرتبه دقیق‌تر از قبل مورد تحلیل و بررسی قرار داده‌اند و این کار لازم و ضروری است زیرا میزان بالایی از فعالیت‌های کامپیوترها در فرکانس‌های بالایی صورت می‌پذیرند.

مک کینلی که یکی از اعضای شرکت مایکروسافت است، اذعان کرد که نتایج به دست آمده از اجرای این تکنیک، فراتر از افزایش سرعت پاسخگویی به جستجوی کاربران است و این تکنیک باعث ایجاد تاثیرات بالقوه زیادی در مراکز داده‌ها شود. این تکنیک می‌تواند میزان مصرف انرژی در سیستم‌های کامپیوتری این مراکز را تا ۲۵ درصد کاهش دهد که خود موفقیت بزرگی محسوب می‌شود.

نمونه‌ای از یک مرکز داده

وی در ادامه گفته‌های خود افزود که اعضای تیم تحقیقاتی با بهره‌گیری از یک ویژگی سخت افزاری تحت عنوان چندریسمانی هم‌زمان یا Simultaneous Multithreading (روشی برای افزایش بازدهی کلی پردازنده‌هایی که بیش از یک دستورالعمل را هم‌زمان اجرا می‌کنند) با روش جدیدی، منابع را به اشتراک می‌گذارند. بسیاری از شرکت‌ها این ویژگی را غیر فعال می‌کنند؛ زیرا به اشتراک گذاری منابع بدون استفاده از تکنیک مطرخ شده توسط اعضای تیم تحقیقاتی می‌تواند روند برقراری تعامل با کاربران و پاسخگویی به درخواست‌ جستجوی آن‌ها را شدیدا مختل کند.

وی معتقد است که یافته‌های اعضای تیم تحقیقاتی باعث شده است که آن‌ها بتوانند سخت افزار سیستم‌های کامپیوتری را کنترل کنند و با این کار می‌توانند میزان بهره‌وری انرژی مراکز داده‌ها را افزایش دهند و در عین حال به همان سرعت پاسخگویی نیز دست پیدا کنند.