Персональные компьютеры скоро смогут экономить большое количество энергии, «разговаривая во сне». Ученые-компьютерщики из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Microsoft Research создали аппаратный прототип plug-and-play для персональных компьютеров, который вызывает новое состояние энергосбережения, известное как «разговор во сне».
Обычно ПК могут находиться либо в активном режиме, когда они потребляют энергию, даже если они не используются, либо в спящем режиме с низким энергопотреблением, когда они значительно экономят энергию, но по существу неактивны и не реагируют на сетевой трафик. Новое состояние разговора во сне обеспечивает большую часть экономии энергии в спящем режиме и некоторое удобство подключения к сети и Интернету в режиме бодрствования.
Калифорнийский университет в Сан-Диего, кандидат компьютерных наук. студент Юврадж Агарвал представил эту работу 23 апреля 2009 г. на симпозиуме USENIX по проектированию и внедрению сетевых систем (NSDI 2009). Ученые-компьютерщики из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Microsoft Research в Редмонде, Вашингтоне и Кембридже, Великобритания, совместно работали над этим проектом и документом NSDI 2009 года «Somniloquy: расширение сетевых интерфейсов для снижения энергопотребления ПК».
«Большое количество людей держит свои ПК в активном режиме, даже если они относительно простаивают в течение длительных периодов времени, потому что они хотят оставаться подключенными к внутренней сети или Интернету, или к тому и другому», - сказал Агарвал. «Я понял, что большинство задач, для которых люди держат свои компьютеры, такие как обеспечение удаленного доступа и доступности для сканирования на вирусы и резервного копирования, поддержание присутствия в сетях обмена мгновенными сообщениями (IM), доступность для входящей передачи голоса по IP (VoIP) вызовы, совместное использование файлов и загрузка - могут быть достигнуты при гораздо более низком уровне энергопотребления, чем в обычном режиме бодрствования», - сказал Агарвал.
После этого понимания команда создала небольшую аппаратную и программную подключаемую систему с USB-подключением, которая позволяет ПК оставаться в спящем режиме, сохраняя присутствие в сети и выполняя четко определенные функции приложений. Он поддерживает приложения для обмена мгновенными сообщениями, VoIP, большие фоновые загрузки из Интернета, одноранговые сети обмена файлами, такие как BitTorrent, и удаленный доступ. Ученые-компьютерщики говорят, что их система легко расширяется для поддержки других приложений.
Компьютерщики назвали свою систему Somniloquy, что означает «действие или привычка говорить во сне». Фактически, система позволяет ПК «говорить» другим хостам в сети: «Я бодрствую и могу выполнять задачи, не требующие большого энергопотребления», даже если ПК находится в спящем режиме. Если требуется больше вычислительной мощности или ресурсов, имеющихся на ПК, таких как сохраненные файлы, Somniloquy пробуждает ПК.
Цель Somniloquy - побудить людей чаще переводить свои компьютеры в спящий режим, например, когда они не используются для выполнения задач, требующих больших вычислительных ресурсов.«Сокращение энергии, потребляемой настенными устройствами, особенно компьютерным оборудованием, дает огромные возможности для экономии денег и сокращения выбросов парниковых газов», - сказал Агарвал..
Somniloquy использует очень маленький компьютер с низким энергопотреблением. Он имеет процессор с низким энергопотреблением, немного памяти, легкую операционную систему и небольшой объем флэш-памяти для хранения данных. Все уменьшено и чрезвычайно энергоэффективно. », - сказал Агарвал, самопровозглашенный исследователь «компьютерных систем», который использует информацию об оборудовании для создания более энергоэффективных компьютерных систем.
Малопотребляющий вторичный процессор Somniloquy функционирует на сетевом интерфейсе ПК. Он запускает встроенную операционную систему и олицетворяет спящий ПК для других хостов в сети. При необходимости Somniloquy разбудит компьютер через шину USB. Например, во время загрузки фильма, когда флэш-память заполнится, Somniloquy разбудит компьютер и передаст данные. Когда передача будет завершена, он вернется в спящий режим, и Somniloquy снова будет выдавать себя за компьютер в сети.
Текущие прототипы работают на настольных и портативных компьютерах, в проводных и беспроводных сетях, и их можно поэтапно развертывать в системах с существующим сетевым интерфейсом. Он не требует никаких изменений в операционной системе на ПК, в маршрутизаторах или другой сетевой инфраструктуре или в удаленных серверах приложений.
Исследователи оценивали Somniloquy в различных условиях и говорят, что он потребляет от 11 до 24 раз меньше энергии, чем ПК в режиме ожидания, что может привести к экономии энергии от 60 до 80 процентов в зависимости от модели использования.
В будущем Somniloquy может быть встроен в сетевую карту новых ПК, что устранит необходимость во внешнем подключаемом USB-оборудовании прототипа.
Юврадж Агарвал работал над этим проектом, когда он был стажером в Microsoft Research в Кембридже летом 2007 года, а затем продолжил работу в Калифорнийском университете в Сан-Диего. Стив Ходжес, Ранвир Чандра, Джеймс Скотт и Виктор Бал из Microsoft Research являются соавторами Somniloquy и авторами статьи NSDI 2009. Доктор философии Агарвала. консультантом и соавтором статьи является профессор компьютерных наук Раджеш Гупта из Инженерной школы Джейкобса Калифорнийского университета в Сан-Диего.
"Сомнилог: расширение сетевых интерфейсов для снижения энергопотребления ПК", Юврадж Агарвал из Калифорнийского университета в Сан-Диего, Стив Ходжес, Ранвир Чандра, Джеймс Скотт и Парамвир (Виктор) Бахл из Microsoft Research и Раджеш Гупта из Калифорнийского университета. Сан-Диего, был представлен 23 апреля 2009 г. на симпозиуме USENIX по проектированию и внедрению сетевых систем.