Softwareudviklere skal lære at spare på strømmen
Batterilevetid berører alle i den digitale fødekæde. Nu skal også softwareudviklerne tænke ekstra meget over energiforbruget, når de sætter sig til tasterne.
En mobiltelefon modtager på grund af ekkoer langt flere signaler end nødvendigt. Hvis telefonen kan sortere i signalerne, kan man spare strøm.
Opmærksomheden på batterilevetiden er blevet styrende for udviklingen af mobilt udstyr. Det handler ikke længere kun om, hvor hurtigt man kan få tingene til at køre, men også om hvor energieffektivt, det kan gøres.
Det fortæller professor på DTU Informatik Jan Madsen, som arbejder med indlejrede systemer.
»Softwareudviklere har traditionelt ikke været så bevidste om energiforbruget, men nu er det blevet det primære omdrejningspunkt,« siger han.
»Batterierne udvikler sig ikke så hurtigt, som vi kunne ønske os, og vi kan jo ikke længere bare sætte et stik i væggen og hente al den strøm, vi kunne tænke os,« siger Jan Madsen og peger på, at dette kræver et endnu stærkere samarbejde mellem hardware- og softwareudviklere.
»Tidligere skulle softwareudviklerne kende programmeringssprogene, men ikke nødvendigvis hardwaren. Men nu er det nødvendigt at kende hardwarearkitekturen for at kunne designe programmer, der begrænser den enkelte platforms energiforbrug,« siger Jan Madsen.
Han forklarer, at højniveau-programmeringssprog som C og Java har gjort det muligt at arbejde med software uden at kende hardwaren, som afvikler koden. Sprogene har gjort systemerne mere fleksible og arbejdsprocesserne mere effektive, men i dag er det vigtigt at tænke hele vejen rundt.
»Det er nødvendigt at kende hardwarearkitekturen for at kunne designe programmer, der begrænser den enkelte platforms energiforbrug ved f.eks. at udnytte tænd/sluk-funktioner i chippen. Her er det i dag softwareudvikleren, der kan træffe nogle vigtige beslutninger om timingen,« siger Jan Madsen.
Han tilføjer, at der er endnu mere at hente, når også sprogenes oversættere bliver energifokuserede.
»Desværre er oversætterne i høj grad optimeret mod at generere kode, som fylder lidt og afvikler hurtigt - og ikke mod at bruge så lidt strøm som muligt. Men de er muligvis på vej, for teknikkerne findes, som kan organisere bits og bytes mere effektivt, « siger han.
Jan Madsens kollega på DTU Elektro, professor Erik Bruun, har fokus på høreapparater, i hvilke strømforbruget er en afgørende faktor.
»Vi har jo ikke en stor mainframecomputer til rådighed, så det er klart, at softwareudviklerne skal vænne sig til, at tingene måske kører langsommere, end de er vant til, fordi hardwaren er optimeret mod et lavt effektforbrug,« siger han.
I virksomheden Data Respons, der arbejder med indlejrede systemer, arbejder software- og hardwarefolkene tæt sammen i udviklingen. Men udfordringen for softwarefolkene har ændret sig, fortæller udviklingschefen for hardware, Gilad Mizrahi.
»Tidligere gjaldt det om at optimere softwaren til at køre så hurtigt som muligt på relativt langsommere hardware. I dag er hardwaren derimod blevet så hurtig, at det ikke er så stor en udfordring længere. Til gengæld er energiforbruget blevet en kompleks udfordring,« siger han.
»I forhold til den teknologi, vi har i dag, er det svært at opnå store energioptimeringer udelukkende i hardwaren. Til gengæld kan man optimere softwaren til at udnytte hardwarens kræfter mere effektivt, for eksempel ved at køre systemer ved lavere clockfrekvens, når det er muligt,« siger Gilad Mizrahi.
Læs mere i den trykte udgave af Ingeniøren Elektronik:
"Algoritmer skruer op for hastighed og ned for strømforbrug"
"Stram styring sparer strøm i mobiltelefonen"
Abonnenter kan logge på og læse artiklerne HER.
