La computación en la nube está de moda. Empresas de todos los tamaños ejecutan hoy en dÃa su software en infraestructuras (AWS, Azure, Google Cloud) a las que alquilan capacidad de computación. Ninguna de dichas empresas tiene interés económico alguno en ahorrarte tiempo de computación, ya que perderÃan dinero en el proceso. En este artÃculo examino el software energéticamente eficiente y explico por qué la ecoprogramación también es buena para tu cartera.
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Si tienes software operando en la nube, puede que un dÃa te encuentres con una desagradable sorpresa. No eres inmune a una explosión de los costes debido al uso, legal o no, de CPUs (ver vÃdeo más abajo).
Por eso debes examinar de cerca los lenguajes de programación que utilizas, ya que influyen en la velocidad de procesamiento de tus operaciones.
El lenguaje de programación influye en el consumo de energÃa
Una investigación establece la referencia de la eficiencia energética de los lenguajes de programación. Su metodologÃa compara el uso de memoria y la velocidad de ejecución de 10 lenguajes de programación (Perl, Python, Ruby, PHP, C, C++, Lua, Tcl, JavaScript y Java). Este enfoque tiene sentido a la hora de comparar el consumo de energÃa, ya que una ejecución más rápida y una menor huella de memoria suelen conllevar un menor consumo de energÃa de la CPU.
Para que te hagas una idea de las escalas de magnitud, he utilizado este estudio para calcular algunos órdenes de magnitud.
Tiempo de ejecución
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- C es 100 veces más rápido que Python
- C++ es 6,7 veces más rápido que Java
- Perl es 10 veces más rápido que Java
Esto te da una idea de qué lenguajes elegir si quieres centrarte en la ecoprogramación (no sé si existe el término, pero me parece perfectamente apropiado).
Uso de memoria
El uso de la memoria no es un proceso que consuma energÃa directamente; sin embargo, puede tener un impacto en el medio ambiente a dos niveles. En primer lugar, hacer un uso eficaz de la memoria significa no tener que añadir RAM a las máquinas (lo cual es caro, y fabricar un componente electrónico requiere mucha agua). En segundo lugar, el uso de la memoria acelera los cálculos en comparación con la lectura desde un disco duro.
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- C usa un 1,5% de la memoria consumida por Python.
- C++ consume un 2% de la memoria utilizada por Python.
- Python y Perl utilizan un 3% de la memoria exigida por Java.
C es el lenguaje más eficiente a nivel energético
Entre los lenguajes analizados, C ocupó el primer lugar. ¿Y eso por qué? Es un lenguaje de bajo nivel que permite un mejor control de los recursos de hardware cuando se domina y se implementa correctamente. Esta eficacia se traduce en una mayor velocidad de ejecución y un uso mÃnimo de la memoria, que es exactamente a lo que deberÃamos aspirar en la situación actual, salvo que hoy en dÃa se desarrolla muy poco software en lenguajes de bajo nivel.
En algunos casos, ejecutar las operaciones que consumen más recursos en la infraestructura local tiene más sentido que en la nube.
¿Cuáles son las implicaciones prácticas para las empresas?
A la empresa le interesa utilizar programas informáticos bien programados y que consuman pocos recursos ya que, en primer lugar, ahorra tiempo. Pero, siempre que sea posible, deben ejecutar los cálculos que más más recursos consumen in situ en lugar de en la nube.
Ahorro de tiempo
Hablemos primero del ahorro de tiempo. En 2023, encuestamos a 400 responsables de IT de empresas que practican la ciencia de datos. Para el 47 % de los encuestados, la velocidad de computación era una de sus prioridades a la hora de implantar futuras soluciones en su empresa.
Si eres un fiel lector de este blog, recordarás mis benchmarks entre soluciones ETL. Una de ellas, Anatella, destacaba por su extraordinario rendimiento. Mis pruebas mostraron ganancias de rendimiento de hasta x20. Anatella se programó utilizando lenguajes de bajo nivel (C, C++ y ensamblador), mientras que sus competidores utilizaban tecnologÃas basadas sobre todo en Java y, por tanto, eran incapaces de seguirle el ritmo. Todo responsable informático deberÃa aprender los lenguajes utilizados para programar las soluciones informáticas comerciales que adquiere.
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Beneficios financieros
Sea cual sea el tipo de software, es importante recordar que ejecutarlo en la nube puede ser una mala decisión financiera. Dado que el modelo de negocio de los proveedores de la nube es venderte minutos de computación, ¿qué interés tendrÃan en acelerar el procesamiento de tus operaciones?
En cuanto a la computación paralela en particular, la Ley de Amdahl demuestra que la ganancia marginal de velocidad disminuye con el número de procesadores. Movilizar cada vez más procesadores (y, por tanto, gastar más dinero) no será, en última instancia, una solución económicamente atractiva para tus operaciones más pesadas.
Por eso es buena idea considerar la posibilidad de ejecutar las operaciones más intensivas cuanto a en recursos en la infraestructura local en lugar de en la nube. No solo evitarás las facturas recurrentes de tu proveedor de la nube, sino también el estrés de no saber cuánto tendrás que pagar a final de mes. Digo esto porque ya he tenido que lidiar con este problema en nombre de un cliente.
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