Development

Software-ontwikkeling
Computerscherm.

‘Software-architect moet al nadenken over energieverbruik’

Onderzoek moet basis leggen voor standaardoplossingen.

18 september 2017

Onderzoek moet basis leggen voor standaardoplossingen.

Aangezien software tot wel tweederde van het energieverbruik van het datacenter kan bepalen, kan een lager energieverbruik van een applicatie het totale verbruik ernstig beïnvloeden. Erik Jagroep promoveert vandaag op dit onderwerp. Hij legt met zijn onderzoek de basis om standaardoplossingen te vinden waarmee software-architecten rekening kunnen houden met het energieverbruik van software.

In het voorwoord van het promotieonderzoek schrijft u dat groen zijn voorheen betekende dat je de vreemde eend in de bijt was, maar dat dat nu is veranderd. Kunt u daar iets over zeggen?

“De ICT-sector is bewuster bezig met het verbruik van energie. Dat is vooral ingezet na de klimaatakkoorden die de afgelopen jaren zijn gesloten. Klanten van Centric, mijn werkgever, vragen bijvoorbeeld duurzame oplossingen voor het datacenter. Dat gebeurt op verschillende niveaus: op het niveau van de klant, maar ook de klant van de klant vraagt er naar. Uit onderzoek blijkt ook dat als de datacentra op deze schaal blijven groeien dat het bijplaatsen van een server geen probleem is, maar de stroomtoevoer wel.”

Er zijn verschillende niveaus waarop een datacenter energie verbruikt. Waarom heeft u zich bezig gehouden met het verbruik van de software?

“Dat is waar. Maar het verschil tussen het energieverbruik tussen een server die niets doet en een server die volledig wordt belast, kan tot wel tweederde voort komen uit de software die er op draait. Als je het energieverbruik van software weet terug te schroeven, kun je dus aardig wat besparen.”

Is er veel aandacht voor het onderwerp?

“De aandacht groeit. Ik merk wel dat mijn werkgever Centric een van de weinigen is die er echt mee bezig is. Misschien komt dat ook wel omdat het bedrijf een grote leverancier is voor de overheidsmarkt en daar staat duurzaamheid ook hoog op de agenda. Software kan daar een belangrijke rol in spelen.

Ook het onderzoeksgebied is nog vrij nieuw. Nu gaat het nog vooral om het creëren van bewustzijn. Er is nog geen heilige graal hoe energiezuinige software moet worden gemaakt. Het hangt erg af van het systeem waar de software onderdeel van is en daarbij ook nog van de implementatie. Ik denk daarom dat het thema voorzichtig geïntroduceerd moet worden in de markt.”

Waarom voorzichtig?

“Besparen op energieverbruik is een afweging die softwaremakers moeten maken. Een lager energieverbruik kan ten koste gaan van de prestatie of de ontwikkeltijd voor een stuk software. Bovendien is voor veel software-ontwikkelaars nog onduidelijk wat ze kunnen doen om energiezuinige software te maken.”

Industrie ziet noodzaak in

Hoe heeft de software-industrie gereageerd op het onderzoek?

“Verrassend positief. Ze zien natuurlijk ook de noodzaak in van een lager energieverbruik en ik kan vaak duidelijk maken dat software bepalend is voor een groot deel van het energieverbruik. Dat leg ik dan uit aan de hand van updates van het besturingssysteem op een smartphone, soms gaat daarna de batterij minder lang mee. En dat komt puur door de software.”

Is het makkelijk om inzicht te krijgen in het energieverbruik van software?

“Nee, wat software precies verbruikt, daar is veel onduidelijkheid over. Want hoe bepaal je dat? Je kunt meten wat een apparaat verbruikt en ook dat het energieverbruik omhoog gaat als je bepaalde handelingen doet. Maar ook dan zal je aannames moeten doen om te bepalen welk deel is toe te schrijven aan de software. En dan zijn er nog andere facetten die het complexer maken, virtualisatie bijvoorbeeld.

Er zijn tools op de markt die zeggen het energieverbruik op procesniveau inzichtelijk te maken, maar die zijn niet altijd even accuraat. Dat merkten wij bij het schrijven van de eerste paper die ik presenteer in mijn proefschrift.

Wij ontwikkelden daar de Resource Utilization Score (RUS) voor. Daarin hebben we verschillende metrieken gecombineerd tot een score, we nemen ook de performance en het energieverbruik mee. Overigens pleiten we in een van onze conclusies ook dat er meer synergie zou moeten komen tussen software en hardware. Hardwarefabrikanten zouden softwaremaker beter moeten faciliteren in het meten van het energieverbruik en softwaremakers zouden beter rekening moeten houden met de mogelijkheden van de hardware.”

Geen gouden tip

Hoe makkelijk of moeilijk is het om tijdens software-ontwikkeling rekening te houden met de energieconsumptie van software?

“Dat is niet gemakkelijk en daar is ook niet een gouden tip of stelregel voor. Het begint bij het ontwerp van de software, de architectuur. Dit is dus al vóór de ontwikkeling en implementatie. Daar denk je bijvoorbeeld na over hoe je je data opslaat, waar de berekeningen plaats vinden en welke processen gelijktijdig kunnen worden uitgevoerd.”

Gebeurt dat nu niet?

“De bewustwording kan beter, daar had ik het eerder ook over. Software wordt ontwikkeld en dan wordt het als het ware over de muur van het datacenter gegooid. Softwaremakers krijgen geen feedback over de prestatie van hun product. Stel de performance van de software daalt, dan worden er bij wijze van drie servers bijgeprikt in plaats van dat er gekeken wordt of er misschien een aanpassing in de software kan worden doorgevoerd om de performance te verbeteren.”

Hoe weet een software-architect of zijn software energie slurpt?

“Dat is eigenlijk een kwestie van trial en error. Voor het verbeteren van performance of security zijn standaardoplossingen die daarbij kunnen helpen, architectuurpatterns of tactics. Die zijn er voor duurzaamheid niet, nog niet. Mijn onderzoek moet handvatten geven voor de ontwikkeling van deze standaardoplossingen. Dat gebeurt nu al, ik zie dat mijn onderzoek al regelmatig geciteerd wordt in andere onderzoeken. Dat zijn hele concrete voorbeelden dat er iets met de resultaten gebeurt. En daar ben ik blij mee.”

Lees meer over Development OP AG Intelligence
Reactie toevoegen
De inhoud van dit veld is privé en zal niet openbaar worden gemaakt.