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.