Учёные ВолГТУ нашли способ снижения энергопотребления с помощью оптимизации софта
Научные сотрудники Волгоградского государственного технического университета (ВолГТУ) при помощи оптимизации вычислительных систем смогли добиться снижения энергопотребления в четыре раза, сообщает РИА Новости со ссылкой на информацию, поступившую из вуза. В сообщении информагентства указано, что результаты исследования волгоградских учёных уже опубликованы в журнале Energies. Направление, в рамках которого проводится исследование, входит в стратегический проект ВолгГТУ программы «Приоритет-2030», поясняет РИА Новости.
Высокомощные системы вычисления, например массивы серверов, сейчас используют при проведении точных расчётов. Как пояснили учёные ВолГТУ, из-за этого работа большинства устройств оказывается особенно энергозатратной. Значительные ресурсы требуются не только для обеспечения бесперебойного функционирования вычислительных кластеров, но и для их охлаждения из-за перегрева. Поэтому задача сокращения потребления электроэнергии и снижения скорости износа устройств поставлена практически во всех крупных центрах расчётов страны.
Если раньше проблемами энергоемкости занимались только разработчики аппаратуры, то сейчас в поиске новых решений задействованы и создатели программного обеспечения, в частности, специалисты ВолгГТУ. Ими разработан метод оптимизации кэш-памяти программного обеспечения (ПО), то есть буфера с быстрым доступом к содержащейся в нём наиболее актуальной информации. Затем была применена специальная технология к программному обеспечению (ПО) для сложных математических преобразований. Как пояснила профессор кафедры "Системы автоматизированного проектирования и поискового конструирования" факультета электроники и вычислительной техники ВолгГТУ Алла Кравец, учёные сначала высчитывают вероятность кэш-промаха, а на основе результатов стараются улучшить алгоритмы кэширования. Профессор А.Кравец уточнила, что такую схему можно применить к любому энергоёмкому ПО до момента написания программы. Первый этап метода, по её словам, подразумевает деление набора операций доступа к памяти на непересекающиеся подмножества. Далее специалисты получают подмножества операций с равными значениями вероятности промаха кэша. В результате определяется общее количество операций и формируется выражение, оценивающее время работы программы.
«В результате энергопотребление сократилось в разы, оно может снижаться до четырёх раз. По сути, оптимизированные версии программного обеспечения потребляют больше энергии. Однако за счёт значительного сокращения времени выполнения программы энергопотребление тоже снижается», – цитирует РИА Новости разъяснение доцента кафедры «Электронно-вычислительные машины и системы» ВолгГТУ Виталия Егунова.
Следующая задача, стоящая перед исследователями ВолГТУ – дальнейшее развитие данного метода, а также обобщение предложенного ими подхода на другие подсистемы вычислительных устройств. Следует отметить, что помимо данного проекта , разрабатываемого в рамках программы «Приоритет-2030», в вузе работают ещё по четырём стратегически важным направлениям, в том числе «Центр цифровых научно-образовательных проектов и разработок» и «Технологии для промышленного инновационного кластера».