Energia – Pusat data merupakan salah satu konsumen energi terbesar di dunia, dan konsumsi listriknya terus meningkat seiring dengan pesatnya perkembangan teknologi, termasuk kecerdasan buatan (AI).
Namun, baru-baru ini, para peneliti di Universitas Waterloo, Kanada, berhasil mengembangkan solusi yang dapat mengurangi konsumsi energi di beberapa pusat data hingga mencapai 30%.
Temuan ini memberikan harapan besar untuk meningkatkan efisiensi energi dalam sektor yang dikenal sebagai penyumbang signifikan terhadap jejak karbon global.
Menurut data dari Badan Energi Internasional (IEA), pada tahun 2022, konsumsi listrik global oleh pusat data diperkirakan mencapai antara 240 hingga 340 terawatt-jam, angka yang dua hingga tiga kali lebih banyak dibandingkan dengan konsumsi energi untuk penambangan cryptocurrency.
Selain itu, sektor komputasi secara keseluruhan bertanggung jawab atas sekitar 5% dari total konsumsi energi dunia. Diperkirakan angka ini akan terus meningkat, seiring dengan pertumbuhan eksponensial dari aplikasi kecerdasan buatan, yang membutuhkan daya komputasi yang sangat besar. Goldman Sachs memperkirakan bahwa konsumsi energi pusat data akan terus meningkat dalam beberapa tahun mendatang.
Inovasi dalam Sistem Operasi Linux
Untuk mengatasi masalah ini, tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor Martin Karsten dari Universitas Waterloo, bersama dengan mahasiswa pascasarjana Peter Cai, berhasil merancang metode baru yang sederhana namun efektif untuk mengurangi konsumsi energi pusat data.
Solusi ini berfokus pada penambahan 30 baris kode baru ke sistem operasi Linux, yang menjadi sistem operasi dasar bagi sebagian besar pusat data di seluruh dunia. Kode tambahan ini dirancang untuk meningkatkan efisiensi pemrosesan data dan mengoptimalkan alokasi lalu lintas web yang mengalir melalui pusat data.
Sebagian besar lalu lintas web saat ini diarahkan melalui pusat data, dan mayoritas pusat data tersebut menggunakan sistem operasi sumber terbuka Linux.
Informasi yang dikirimkan melalui internet tiba dalam bentuk “paket”, yang kemudian diproses dan dialokasikan oleh “frontend” pusat data. Karsten menjelaskan bahwa dengan sedikit perubahan dalam cara pemrosesan data dilakukan, dapat meningkatkan efisiensi secara signifikan.
Penyusunan Ulang Proses untuk Efisiensi Lebih Baik
Karsten dan Cai mengembangkan perubahan kecil dalam pengelolaan paket data di pusat data yang dapat menghasilkan pemanfaatan cache CPU yang lebih baik.
“Kami menyusun ulang apa yang dilakukan dan kapan, yang menghasilkan pemanfaatan cache CPU pusat data yang jauh lebih baik. Ini seperti menyusun ulang jalur di pabrik manufaktur, sehingga orang tidak harus berlarian sepanjang waktu,” kata Karsten.
Dalam konteks ini, penyusunan ulang berarti memperbaiki cara alokasi data untuk mengurangi waktu yang terbuang dan mengoptimalkan penggunaan sumber daya.
Metode ini pertama kali dipresentasikan dalam sebuah studi yang diterbitkan pada Desember 2023 dalam jurnal Proceedings of the ACM on Measurement and Analysis of Computing Systems (POMACS).
Namun, kode yang digunakan dalam penelitian ini baru saja dipublikasikan bulan ini sebagai bagian dari pembaruan Linux 6.13. Pembaruan ini memungkinkan penerapan metode baru ini dalam sistem Linux secara luas.
Peningkatan Kinerja Jaringan Linux hingga 45%
Metode ini mengidentifikasi dan mengukur biaya dari permintaan interupsi perangkat keras asinkron (IRQ), sebuah proses yang terjadi ketika paket data dialokasikan di pusat data.
Karsten dan timnya menemukan bahwa IRQ merupakan sumber utama dari beban yang mempengaruhi efisiensi energi pusat data. Dengan modifikasi kecil pada sistem Linux, mereka dapat meningkatkan efisiensi pemrosesan jaringan berbasis kernel tradisional hingga 45%, tanpa mengorbankan efektivitas operasional.
Karsten menambahkan, “Semua perusahaan besar seperti Amazon, Google, dan Meta menggunakan Linux dalam beberapa kapasitas. Namun, mereka sangat selektif dalam memutuskan bagaimana menggunakan sistem ini. Jika mereka memilih untuk mengaktifkan metode kami di pusat data mereka, ini bisa menghemat gigawatt-jam energi di seluruh dunia.”
Potensi Dampak Global
Penerapan metode baru ini berpotensi memberikan dampak besar pada efisiensi energi global. Mengingat bahwa hampir setiap permintaan layanan yang terjadi di internet melibatkan pemrosesan data melalui pusat data yang menggunakan Linux, pengoptimalan proses ini dapat menghemat energi dalam jumlah yang signifikan.
Dengan kata lain, jika perusahaan-perusahaan besar di seluruh dunia mengimplementasikan kode ini di pusat data mereka, dampaknya bisa sangat besar dalam hal pengurangan konsumsi energi dan pengurangan emisi karbon global.
Penemuan ini menyoroti pentingnya inovasi dalam sektor teknologi untuk menciptakan solusi yang lebih ramah lingkungan.
Dengan meningkatnya permintaan untuk layanan digital dan data, pusat data yang lebih efisien secara energi akan menjadi kunci dalam mendukung perkembangan teknologi yang berkelanjutan. Tidak hanya akan mengurangi biaya operasional, tetapi juga membantu sektor ini untuk berkontribusi pada pencapaian tujuan keberlanjutan global.
Kesimpulan
Penelitian yang dilakukan oleh Universitas Waterloo ini menunjukkan bahwa dengan sedikit perubahan pada perangkat lunak yang digunakan di pusat data, konsumsi energi dapat dikurangi secara signifikan.
Inovasi yang mengoptimalkan pemrosesan data ini bisa menjadi langkah besar dalam mempercepat transisi menuju pusat data yang lebih efisien dan ramah lingkungan. Jika diterapkan secara luas, metode ini bisa memberikan kontribusi besar dalam mengurangi jejak karbon sektor teknologi global, sekaligus mendukung pertumbuhan digital yang lebih berkelanjutan.
Sumber: Media Indonesia
