Duurzaam­heid en kosten­be­heer­sing staan bij steeds meer IT-projecten centraal. Daarmee is het energie­ge­bruik van software een onder­werp geworden dat zowel IT-managers als business managers niet mogen negeren. Het recente onder­zoek, getiteld ‘Unvei­ling the Energy Vampires: A Metho­do­logy for Debug­ging Software Energy Consump­tion’, biedt een analyse van hoe software-ontwerp en imple­men­tatie bijdragen aan energiegebruik.

De energie­vraag in de IT-sector groeit exponen­tieel. Verwacht wordt dat datacen­ters tegen 2025 verant­woor­de­lijk zullen zijn voor maar liefst 20 procent van het wereld­wijde elektri­ci­teits­ver­bruik en 5,5 procent van de totale koolstof­uit­stoot. Hoewel hardware-innova­ties zoals energie­zui­nige chips en effici­ën­tere koelsys­temen belang­rijk blijven, speelt software natuur­lijk een hoofdrol in het totale energie­ge­bruik. Het zijn immers deze appli­ca­ties die ervoor zorgen dat er een hele stack aan IT-compo­nenten (hardware en software) nodig zijn om als organi­satie van deze functi­o­na­li­teit gebruik te kunnen maken. Energie­tech­nisch gezien efficient geschreven software heeft dus impact op het totale energie­ver­bruik van wat nu vaak wordt aange­duid als ‘datacen­ters’.

---

---

Software kan zowel direct als indirect bijdragen aan energie­ver­bruik. Directe bijdragen omvatten de hoeveel­heid reken­tijd en geheugen die een toepas­sing vereist, terwijl indirecte bijdragen voort­komen uit inter­ac­ties tussen software, bestu­rings­sys­temen en hardware. Voor bedrijven betekent dit dat bewuste keuzes rond softwa­re­ont­werp en ‑gebruik cruciaal zijn om zowel kosten te beheersen als milieu­doel­stel­lingen te behalen.

Energiegebruik analyseren en optimaliseren

Het onder­zoek intro­du­ceert een syste­ma­ti­sche aanpak om ineffi­ciënt energie­ge­bruik in software te identi­fi­ceren en te reduceren. De metho­do­logie omvat drie belang­rijke stappen:

• Meten van energie­ge­bruik: Door software te analy­seren met behulp van gespe­ci­a­li­seerde hardware en tools kunnen onder­zoe­kers bepalen hoeveel energie speci­fieke functies of processen verbruiken.
• Lokali­seren van hotspots: Hotspots zijn delen van de software die een boven­ge­mid­deld aandeel in energie­ge­bruik hebben. Deze worden geïden­ti­fi­ceerd door de metingen te koppelen aan speci­fieke onder­delen van de code.
• Analy­seren en optima­li­seren: Na identi­fi­catie van de hotspots worden de onder­lig­gende oorzaken geana­ly­seerd. Vervol­gens kunnen alter­na­tieven worden overwogen, zoals het vervangen van een ineffi­ciënt algoritme of het herstruc­tu­reren van code.

Praktijkvoorbeeld

Een belang­rijk deel van het onder­zoek richtte zich op Redis, een populaire in-memory database. Redis werd getest op twee verschil­lende Linux-distri­bu­ties: Alpine Linux en Ubuntu. De resul­taten toonden aan dat Redis op Alpine Linux tot 20,2% meer energie verbruikt dan op Ubuntu. Deze bevin­ding is signi­fi­cant, gezien het brede gebruik van Redis in datacen­ters over de hele wereld.

De discre­pantie in energie­ge­bruik werd herleid tot een funda­men­teel verschil in de C‑libraries die door de twee distri­bu­ties worden gebruikt. Alpine maakt gebruik van musl, terwijl Ubuntu afhan­ke­lijk is van glibc. Speci­fiek bleek de imple­men­tatie van de memcpy-functie in musl minder energie-efficiënt dan die in glibc. Door deze functie te isoleren en te bench­marken, konden onder­zoe­kers aantonen dat deze ene library-functie een aanzien­lijke impact heeft op het energie­ge­bruik van een volle­dige toepassing.

Implicaties voor IT- en business managers

Het onder­zoek heeft zowel techni­sche als zakelijke implicaties:

Voor IT-managers:

• Bewust­zijn rond softwa­re­keuzes: Het gebruik van bepaalde bestu­rings­sys­temen, program­meer­talen en bibli­o­theken kan directe gevolgen hebben voor het energie­ge­bruik. Tools en metho­do­lo­gieën zoals beschreven in het onder­zoek kunnen helpen om ineffi­ci­ën­ties te identificeren.
• Optima­li­satie van bestaande systemen: Bedrijven kunnen energie­kosten reduceren door hun huidige software stack te analy­seren en te optima­li­seren op basis van energiegebruik.
• Nieuwe standaarden en training: IT-teams moeten worden getraind in het schrijven en imple­men­teren van energie-effici­ënte code. Dit vraagt om een combi­natie van techni­sche kennis en bewust­zijn van de bredere impact van softwarekeuzes.

Voor business managers:

• Kosten­be­spa­ringen: Verbe­te­ringen in energie-effici­ëntie kunnen leiden tot lagere opera­ti­o­nele kosten, vooral in groot­scha­lige IT-omgevingen. Aange­zien energie­kosten een signi­fi­cant deel van de opera­ti­o­nele uitgaven van datacen­ters uitmaken, kan zelfs een kleine verbe­te­ring een groot verschil maken.
• Duurzaam­heid: Steeds meer bedrijven zetten zich in voor duurzaam­heid, niet alleen om kosten te besparen, maar ook om te voldoen aan regel­ge­ving en de verwach­tingen van aandeel­hou­ders en klanten. Het aanpakken van energie­ge­bruik in software biedt een meetbare manier om deze doelen te ondersteunen.
• Strate­gi­sche positi­o­ne­ring: Bedrijven die techno­logie en duurzaam­heid combi­neren, kunnen zich onder­scheiden in de markt en aantrekken van talent en inves­teer­ders die waarde hechten aan maatschap­pe­lijke verantwoordelijkheid.

Aanbevelingen

Om de inzichten uit het onder­zoek te imple­men­teren, kunnen bedrijven de volgende stappen ondernemen:

• Voer een energie-audit uit: Analy­seer de energie-effici­ëntie van huidige softwa­re­toe­pas­singen. Gebruik hiervoor gespe­ci­a­li­seerde tools zoals energie­me­ters op hardware-niveau of software-analysetools.
• Overweeg alter­na­tieven: Wanneer ineffi­ci­ën­ties worden geïden­ti­fi­ceerd, overweeg dan alter­na­tieve oplos­singen. Dit kan variëren van het wijzigen van bibli­o­theken tot het heront­werpen van delen van de software.
• Werk samen tussen afdelingen: IT-teams en zakelijke leiders moeten nauwer samen­werken om ervoor te zorgen dat techni­sche beslis­singen in lijn zijn met zakelijke doelstellingen.
• Inves­teer in R&D: Onder­zoek naar energie-effici­ëntie in software staat nog in de kinder­schoenen. Bedrijven die hierin inves­teren, kunnen een concur­ren­tie­voor­deel behalen door voorop te lopen op dit gebied.

Het onder­zoek benadrukt hoe softwa­re­keuzes een impact kunnen hebben op energie­ge­bruik. Het biedt bedrijven een kans om niet alleen kosten te besparen, maar ook om een actieve rol te spelen in het vermin­deren van de ecolo­gi­sche voetaf­druk van de IT-sector.

Voor IT-managers betekent dit dat energie­ge­bruik een onder­deel van de techni­sche strategie moet worden. Voor business managers biedt het een manier om kosten te reduceren en duurzaam­heid te integreren in de bedrijfs­voe­ring. Door de inzichten en metho­do­lo­gieën uit het onder­zoek toe te passen, kunnen bedrijven hun IT-systemen optima­li­seren voor de uitda­gingen en kansen van 2025 en verder.

Het onder­zoek is hier te vinden.