Dois pesquisadores do Instituto de Matemática e Estatística (IME/USP), os professores Daniel Cordeiro e Daniel Batista, têm realizado estudos a respeito do aumento da eficiência energética em sistemas computacionais. Basicamente, o que fazem é criar algoritmos, que são soluções computacionais, capazes de maximizar o aproveitamento da energia nos servidores quando estes estejam rodando aplicações. Em relação a outros algoritmos mais tradicionais, os desenvolvidos por essas pesquisas chegaram a render de 10 a 44% de economia de energia.

A pesquisa do dr. Daniel Cordeiro foca na distribuição de aplicações a serem rodadas, de modo que se gaste a menor quantidade de energia possível, levando em conta a velocidade em que esses programas são rodados. Hoje em dia, boa parte da supercomputação é feita por meio da computação em grade, que é a disponibilização de computadores para outras pessoas executarem suas tarefas quando eles não estão em uso. Juntamente com um aluno de mestrado, Cordeiro estuda um jeito de garantir a identificação de qual organização gastou determinada quantidade energia, além de minimizar o consumo energético dos servidores. Antes, a computação em grade era usada apenas para se aumentar a capacidade computacional. "Agora, estão tentando diminuir o consumo global de energia sem que nenhuma das organizações seja prejudicada. A energia agora também é um recurso a ser distribuído entre elas", explica o professor.

Daniel Cordeiro explica sua pesquisa (Foto: Victoria Salemi)

O professor Daniel Batista também trabalha, com dois orientandos, com algoritmos que aumentem a eficiência energética de aplicações rodadas em nuvens. Esta pesquisa, no entanto, difere da de Cordeiro porque foca na distribuição das aplicações a serem rodadas nas diferentes máquinas de acordo com a capacidade que exigirão do servidor.
De forma resumida, o que Batista e seus orientandos fazem é propor algoritmos para decidir onde cada aplicação será rodada, de modo que se ligue a menor quantidade de máquinas e que se atenda aos requisitos do usuário. "Esse problema é modelado como o problema da mochila. A mochila é o servidor e as coisas que coloca dentro da mochila são as aplicações. É preciso encher a mochila de maneira eficiente, para que o número máximo de aplicações possa rodar e que o façam no tempo previsto. É preferível que se utilize o servidor perto de sua capacidade máxima", exemplifica Batista.

Daniel Batista, em sua sala (Foto: Victoria Salemi)

A atenção com a sustentabilidade vem ganhando espaço, principalmente nas últimas décadas. Há uma preocupação global com o consumo de energia por parte das empresas que possuem data centers, que têm se tornado maiores com o aumento da quantidade de dados processados. Para se ter uma ideia, os servidores do acelerador de partículas da Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN) geram, anualmente, 15 petabytes de dados, o que equivale a 1,7 milhão de DVDs. Os data centers do Google chegavam a processar, há cinco anos, cerca de 20 petabytes de dados por dia. Com uma quantidade tão grande de informações, os servidores precisavam de maior capacidade computacional. Consequentemente, o gasto de energia desses computadores começou a aumentar, chamando a atenção para a necessidade de se tratar a energia também como um recurso finito.