Software energieprofiel

Software is de reden dat hardware stroom verbruikt. Maar hoe weet je nu of een applicatie veel of weinig energie verbruikt?

Dat computers stroom gebruiken is bekend, maar hoeveel stroom gebruiken de systemen en is dat veel? Hoe energie-efficiënt zijn ze eigenlijk? Energieverbruik kan je meten. Een stroommeter tussen de spanningsbron en de computer en hupsakee. Toch blijft de vraag: wat heb je nu gemeten? Welk stroomverbruik? Wat heb je aan dat cijfer?

Je moet eerst bepalen wat je wilt weten voordat je weet wat je moet meten. Op initiatief van Logius is door de Software Improvement Group (SIG) een begin gemaakt met het ontwikkelen en beschrijven van grootheden voor een energieprofiel van applicaties. In het vakblad Informatie van juli 2013 staat een artikel hierover van de hand van Jeroen Arnoldus (SIG) en Joris Gresnigt (Logius).

Het energieprofiel van een applicatie, de footprint, wordt volgens Arnoldus en Gresnigt beschreven met behulp van drie grootheden:

• Het energieverbruik per jaar. Dit is het totale energieverbruik van de applicatie op jaarbasis.
• Het energieverbruik per uitgevoerde bedrijfstransactie. Als organisatie heb je ICT middelen aangeschaft ter ondersteuning van een bedrijfsproces. Het energieverbuik wil je dan ook kunnen relateren aan dat bedrijfsproces. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van de eenheid bedrijfstransactie. Voorbeelden van een bedrijfstransactie zijn de afhandeling van een subsidieaanvraag, de verwerking van een betalingsopdracht of de productie van een pot pindakaas.
  Het energieverbruik per uitgevoerde transactie is het quotiënt van het energieverbruik per jaar en het aantal bedrijfstransacties per jaar.
• De relatieve applicatie energie-efficiëntie. Hiermee wordt de energie-elasticiteit van de applicatie, de flexibiliteit, onder de loep genomen. Het wordt berekend door de laagst gemeten waarde van het energieverbruik per bedrijfstransactie (optimale waarde) als percentage van het gemiddeld energieverbruik per bedrijfstransactie te nemen.

Meten is weten. Als we van voldoende applicaties en hun architecturen zicht hebben op het energieprofiel, dan kunnen we bij het ontwerp van applicaties rekening mee houden met de gewenste footprint. Het energieprofiel kan gebruikt worden bij het opstellen van Life Cycle Assessments voor producten en diensten die deze applicaties gebruiken.
Er kan zelfs een keurmerk voor energie-efficiënte software worden ingesteld die opgenomen worden in een register.

Laat ik een fictief voorbeeld geven over het systeem MakeMyDay. De eerste versie van MakeMyDay werd gebouwd met een architectuur waarbij energie-elasticiteit geen rol speelt. Nadat het energieprofiel was bepaald vond de eigenaar dat er toch wel erg veel overbodige stroomverbruik was en werd MakeMyDay II ontworpen:

De rode, respectievelijk groene lijn geven het energieverbruik van MakeMyDay I en MakeMyDay II weer. Het verschil tussen de lijnen is de energiebesparing. Maar wat nog belangrijker is, is de elasticiteit. Als het management bepaalt dat alle transacties voortaan tussen tien en vier uur moeten worden afgehandeld, dan stijgt het stroomverbruik van het originele systeem sterk, maar bij MakeMyDay II stijgt dit marginaal.

Welke mate van energie-elasticiteit haalbaar zal zijn, zal afhangen van de ontwikkelingen in de hardware-industrie, de overwegingen van de architect bij het ontwerpen van software en kwaliteiten van de software developers bij de realisatie ervan. Daar kan nog veel winst worden behaald.

Deze post is eerder geblogd op Ton's blog bij Ordina.

Duurzame ICT: software maakt het verschil

De vraag naar eerlijke en milieuvriendelijke producten stijgt sterk. Door de toegenomen toegankelijkheid van informatie zijn mensen beter geïnformeerd dan ooit. Daardoor is de aandacht in onze samenleving voor maatschappelijk verantwoord consumeren en ondernemen sterk toegenomen. Consumenten verwachten van bedrijven dat zij ook daadwerkelijk iets er mee gaan doen. Life Cycle Assessment, Cradle-to-Cradle, cyclische economie. Voor een groener eindproduct moet je er mee aan de slag.
Voor bedrijven zijn er behalve intrinsieke drijfveren ook nog bedrijfseconomische drijfveren: maatschappelijk verantwoord verkoopt, milieu verkoopt.

De noodzaak van groene ICT

Binnen de hele productieketen van je product of dienst is de rol van ICT groot. Wil je dat product of die dienst groener maken, dan moet je ook hier iets doen.

Leveranciers van hardware en van datacenterdiensten zijn druk doende om hun producten te vergroenen. Zo wordt in het Google Hamina Datacenter in Finland zeewater gebruikt voor de koeling wat resulteert in 50% minder energieverbruik. Het AM3 datacenter van Equinix op Science Park Amsterdam gebruikt warmte- en koude-opslag in de grond.

Groene software

Hardware en rekencentra worden steeds energiezuiniger. Software daarentegen, wordt steeds energie-inefficiënter en het is juist de software die de hardware aanstuurt. Dat software energie-inefficiënter wordt is niet zo vreemd. Bij het ontwerpen van software wordt zelden gekeken naar milieuaspecten. De functionele requirements en kwaliteitseisen zoals onderhoudbaarheid en implementeerbaarheid worden beschreven; energie-efficiëntie wordt zelden of nooit genoemd.
Moderne softwareontwerpers wordt niet geleerd om resource efficiënt te denken. Zij hebben andere technieken, zoals object georiënteerd, rapid application development, security first, testbaarheid en onderhoudbaarheid, geleerd. Resources kosten vrijwel niets, was de gedachte.
Daarnaast wordt software vaak uitgerust met functionaliteit die je toch niet gebruikt. Hoeveel menukeuzes in Word en Excel gebruik je niet? Toch worden ze geladen als de applicatie wordt gestart.

Nog meer winst

Energie-efficiënte software is niet alleen goed voor het milieu en de energiekosten. De winst zit hem ook in de besparing op hardware en licenties. Energie-efficiënt gebouwde software gaat zuinig om met álle benodigde resources. Als de website in plaats van zes servers slechts vier servers nodig heeft, dan zijn er ook minder licenties nodig.
Niet mobile, niet social media, niet cloudcomputing is de belangrijkste trend. Energie-efficiënte softwareontwikkeling is de randvoorwaarde voor alle andere trends. Bedrijven die daar nu al mee bezig zijn hebben een competitief en een moreel voordeel.

Deze post is eerder geblogd op Ton's blog bij Ordina.

Over morgen heb ik een idee. Maar hoe ziet overmorgen er uit?

De meesten van ons zullen in het totaal zo’n 45 jaar werken voordat we met pensioen mogen. Ik ben nu bijna op twee derde  Van de technologie uit die beginperiode is niet veel meer over. Hoe zou het over 15 jaar zijn?

Dat schoot mij te binnen toen ik onlangs dit YouTube filmpje tegenkwam:

De afgelopen vijftien jaar

Vrijwel niemand zag er het nut om (privé) zo’n apparaat te hebben. De wereld is wel wat veranderd! Behalve de mobiele telefoon, zijn er sindsdien: mobiel internet, social media, tablets, en internet-TV’s. Er is volledige integratie van diverse platforms: op telefoons, notebooks, tablets en TV’s kan je internetten, TV kijken, muziek luisteren en Skypen. Er zijn TV’s die geen afstandsbediening meer nodig hebben; ze reageren op handbewegingen van de kijker. De nieuwe generatie smartphones reageert op de ogen van de gebruiker en Samsung is bezig om directe aansturing met hersenactiviteit mogelijk te maken.

Dertig jaar terug

Zo’n vijftien jaar voor dat YouTube filmpje introduceerde IBM de Personal Computer op de Nederlandse markt. Philips vond de Compact Disc uit. Apple toonde de eerste Macintosh. Tulip Computers produceerde zijn eerste PC-kloon ("IBM PC compatible").

In alle belangrijke straten in de stad stonden telefooncellen (voor wie niet weet wat een telefooncel is: kijk een willekeurige Hitchcock film). In de winkelstraten zag je naast kledingwinkels ook veel platenzaken en boekenwinkels.
Er is wat veranderd in dertig jaar. Mijn huidige smartphone heeft meer rekenkracht en grafisch vermogen dan alle PC’s die ik heb gehad bij elkaar. We zijn overal en altijd verbonden via de social media. De TV heeft 110 kanalen en als dat niet genoeg is kan je altijd nog internet-TV kijken. In het straatbeeld zijn de telefooncellen vrijwel verdwenen. De platenzaken en boekenwinkels zijn vervangen door belwinkels.

De komende 15 jaar

Ik heb nog ruim 15 jaar tot mijn pensioen. Zouden al die dingen van 15 jaar geleden dan ook verdwenen zijn? Zouden de belwinkels verdwenen zijn? Betalen we nog met de pinpas? Printen we nog, of zijn de schermen dan zo goed dat ze beter leesbaar zijn dan papier? Praten we in natuurlijke taal met de computer zoals in Star Trek. Of doe je een oordopje in om met hersengolven de systemen te bedienen?

Is de medische wetenschap dan zover dat opereren inhoudt dat we via een infuus nanorobots naar binnen gespoten krijgen die zelfstandig het werk doen?

De technologische ontwikkeling gaat hard. Ik ben nieuwsgierig: hoe luister je dan naar muziek of kijk je TV? Maar het meest nieuwsgierig ben ik toch wel naar: hoe doe jij je werk over 15 jaar? Heb je een visie? Laat het me weten!