Инструмент с открытым исходным кодом для ограничения производительности ПК и серверов в зависимости от тарифов на электроэнергию.

Инженер по робототехнике и машинному обучению Навин Куль (Naveen Kul) разработал WattWise – легковесный инструмент командной строки с открытым исходным кодом, который отслеживает энергопотребление через умные розетки и регулирует производительность системы в зависимости от стоимости электроэнергии и пиковых часов.

Изначально проект возник, когда Навин собирал рабочую станцию на базе двух процессоров EPYC с планами по установке четырех графических карт. Учитывая высокую энергоемкость такой конфигурации, ему потребовался способ мониторинга потребляемой мощности с помощью умной розетки Kasa. Навин опубликовал мониторинговую часть проекта в открытый доступ, а функционал управления тактовой частотой и энергопотреблением будет выпущен позже.

Разработчика не устроило неудобство приложения Kasa Smart и панели управления Home Assistant, которые не могли обеспечить все необходимые функции. Поскольку у него уже было открыто окно терминала с инструментами мониторинга, такими как htop, nvtop и nload, он решил взять решение в свои руки и отказаться от установки еще одного приложения.

Навин создал пользовательский интерфейс на основе терминала, который отображает данные об энергопотреблении через Home Assistant и интеграцию TP-Link. Приложение отслеживает энергопотребление в реальном времени, показывая мощность и ток, а также предоставляет исторические графики потребления. Важнее всего, что оно предназначено для автоматической регулировки производительности центрального и графического процессоров.

Поставщик электроэнергии Навина использует тарификацию в зависимости от времени суток (Time-of-Use, ToU), поэтому использование большого количества энергии в пиковые часы может значительно увеличить расходы. Рабочая станция может потреблять до 1400 ватт при полной нагрузке, но путем снижения тактовой частоты процессора с 3,7 ГГц до 1,5 ГГц он смог снизить потребление примерно на 225 ватт. (Информация о регулировке графического процессора отсутствует, однако такая возможность могла бы обеспечить еще большую экономию энергии в конфигурации с четырьмя графическими картама.)

Результаты могут варьироваться в зависимости от используемого оборудования, поскольку серверы могут потреблять значительно больше энергии, чем обычные настольные компьютеры, даже предназначенные для игр. WattWise оптимизирует тактовую частоту системы на основе текущей нагрузки, потребления энергии, сообщаемого умной розеткой, и времени суток – причем последнее учитывает пиковые тарифы. Затем используется пропорционально-интегральный (PI) контроллер для управления энергопотреблением и адаптации системных параметров на основе трех переменных.

Более подробная информация доступна в блоге.

WattWise также доступен на GitHub.