Power and performance optimization of computational function exploiting precision of service level agreements

Not only hardware has an impact on the IT power consumption, also software effects have emerged on energy wasting. In this thesis, we propose a model to enhance the existing approach (Green Framework) based on dynamic memoization. We will define and validate an interpolation method in order to apply Service Level Agreements (SLAs) given by the final user on the result, also investigating the impact of SLA precisions on the inputs in this process. In this context, the less significant digits of precisions on the result are discarded and thereby the rate of energy savings increased by avoiding re-calculations for duplicated or at least similar values. Besides, to systemize the memory management with the new model a suitable algorithm, based on R-tree structure, is implemented and integrated with the framework. The empirical validation has been done by using a set of financial functions and original bank program.

L'hardware non è l'unico responsabile dei consumi di energia elettrica collegati all'IT, infatti sono sempre più evidenti gli effetti del livello software. Partendo da quest’osservazione, nella tesi presentata proporremo un modello che migliora un approccio preesistente (Green Framework) basato sulla dynamic memoization. Quindi, definiremo e valideremo un metodo d'interpolazione che ci consentirà di applicare degli SLA (Service Level Agreement) forniti dall'utente finale sui risultati, investigando anche l'impatto della precisione su queste metriche in relazione agli input del processo. In questo contesto, vengono scartate le cifre meno significative della precisione, così da ottenere un incremento sul risparmio energetico ottenuto evitando inutili computazioni duplicate o similari. Inoltre, per integrare i sistemi di gestione della memoria con il nuovo modello è stato implementato un algoritmo particolare, chiamato R-Tree, e successivamente integrato nel framework originario. La validazione empirica dei risultati è infine stata effettuata appoggiandosi ad un insieme di funzioni finanziarie e ad un programma originale del settore bancario.