Управление энергопотреблением

У первого универсального электронного компьютера ENIAC было 18 000 электронных ламп и энергопотребление на уровне 140 кВт. В результате счета за электроэнергию поднялись до непривычных сумм. После изобретения транзистора потребление электроэнергии существенно снизилось, и компьютерная промышленность потеряла интерес к требованиям энергопотребления.
Но в наши дни управление электропитанием по ряду причин опять оказалось в центре внимания, и операционная система играет в этом вопросе не последнюю роль.

Начнем с настольных персональных компьютеров. У них довольно часто встречается блок питания мощностью 200 Вт (который обычно имеет КПД 85 %, теряя 15 % поступающей электроэнергии на нагрев). Если 100 млн таких машин будут включены по всему миру в одно и то же время, то все вместе они будут потреблять 20 000 МВт электроэнергии. Такое количество вырабатывают 20 среднестатистических атомных электростанций. Если бы запросы энергопотребления могли быть снижены наполовину, то можно было бы избавиться от 10 атомных электростанций. С точки зрения охраны окружающей среды избавление от 10 атомных электростанций (или эквивалентного количества электростанций, работающих на обычном топливе) является большой победой, за которую стоит побороться.

Другой областью, где энергопотребление играет немалую роль, являются компьютеры с автономным электропитанием, в числе которых можно назвать ноутбуки, карманные и планшетные компьютеры с выходом в Интернет. Суть проблемы в том, что батареи не могут долго хранить нужный заряд, в лучшем случае это время не превышает нескольких часов. Более того, несмотря на большой объем исследований, проведенных компаниями, выпускающими аккумуляторы, компьютерными компаниями и компаниями по выпуску бытовой электроники, существенного прогресса в этой сфере не произошло.

В отрасли, привыкшей удваивать производительность каждые 18 месяцев (согласно закону Мура), отсутствие какого-либо прогресса похоже на нарушение законов физики, но пока ничего не удается сделать. Поэтому приоритетом повестки дня является снижение энергопотребления компьютеров, чтобы продлить время их работы от аккумуляторной батареи. Операционная система, в чем мы убедимся далее, играет в этом деле далеко не последнюю роль.

Производители оборудования стараются поднять энергоэффективность своих электронных приборов. Используемые при этом технологии включают уменьшение размеров транзисторов, применение динамического изменения напряжения питания, использование шин с небольшим перепадом напряжения (low-swing) и адиабатных шин и другие подобные. Эти вопросы выходят за рамки тематики книги, но заинтересовавшиеся читатели могут найти неплохой обзор в статье Venkatachalam and Franz, 2005.

Есть два основных подхода к снижению энергопотребления. Первый из них предусматривает, что операционная система выключит незадействованные компоненты компьютера (в основном это устройства ввода-вывода), поскольку в выключенном состоянии устройства переводятся в режим пониженного энергопотребления или вовсе не потребляют энергию. При втором подходе прикладная программа для снижения энергопотребления может ухудшить качество пользовательского восприятия программы, чтобы растянуть время работы батареи. Эти подходы будут рассмотрены по очереди, но сначала внимание будет уделено конструкции оборудования с уклоном на его энергопотребление.

5.8.1.

<< | >>
Источник: Э. ТАНЕНБАУМ Х. БОС. СОВРЕМЕННЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМ Ы 4-е ИЗДАНИЕ. 2015

Еще по теме Управление энергопотреблением:

  1. Статья 1040. Обращение взыскания на имущество, переданное в управление, по требованию кредитора установщика управления
  2. § 3. Право управления предприятием как особый вид абсолютных прав. Право полного и ограниченного управления (п. 1774-1776)
  3. УПРАВЛЕНИЕ ВРЕМЕНЕМ VERSUS УПРАВЛЕНИЕ СОБОЙ
  4. § 4. Правопреемство как следствие приобретения права управления предприятием. Условия отчуждения и приобретения права управления предприятием (п. 1777-1782)
  5. Управление термами
  6. Управление деканатами
  7. Статья 1029. Договор управления имуществом
  8. Управление градусами
  9. Функции управления в организации.
  10. Статья 97. Управление обществом
  11. Поведенческая основа процесса управления.
  12. ПСИХОЛОГИЯ УПРАВЛЕНИЯ
  13. Способы управления конфликтами.
  14. 34. Внешнее управление
  15. Управление собой и другими
  16. Управление собой и другими
  17. Статья 1032. Установщик управления
  18. § 4. Прекращение доверительного управления