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Effects of Applying Energy Efficient Patterns

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Abstract(s)

In recent years, there has been an increase in concern about sustainability. Information and communication technologies are a problem in this regard. Smartphones, tablets, and other linked devices have become increasingly important in society. Additionally, a lot of activities are done online, including shopping, banking, meal ordering, music listening, various public service operations, and so forth. The environmental footprint of information and communication technology has increased because of all these new demands and advances. This way, knowing how to create software that is more environmentally friendly is crucial. Green Software is an emergent discipline that supports the idea that software should be created and utilized to ensure little or no environmental impact. It covers every stage of a software product's lifecycle, including design, usage, and the effects on the economy, society, and environment. Software practices and architecture, hardware and data center layout, electrical markets, and climate change are all considered by this discipline. International Energy Agency states that the global data center energy use in 2021 was between 220 and 320 TWh, excluding crypto mining, corresponding to around 0.9-1.3% of the final energy demand. Improvements in hardware and cooling systems are holding back the rise in energy consumption but, even with these advancements, demand growth is still contributing to rising energy consumption, which has increased by 10 to 30% over the past few years. This way, improving the hardware components it’s not enough, it is also needed to look at software energy consumption to increase the efficiency. The main objective of the work documented here is to understand how the maintainability and performance of the software can be affected when adopting programming techniques to reduce energy consumption. Thus, some approaches and tools were identified. A Java desktop application was modified. The changes improved the maintainability and the performance of the application, but also, as expected, the energy consumption.
Nos últimos anos, houve um aumento na preocupação com a sustentabilidade. As tecnologias de informação e comunicação são um problema nesse sentido. Smartphones, tablets e outros dispositivos tornaram-se cada vez mais importantes na sociedade. Além disso, muitas atividades são realizadas online, incluindo compras, transações bancárias, pedidos de refeições, audição de música, várias operações de serviço público, etc. A pegada ambiental da tecnologia de informação e comunicação aumentou devido a todas estes novos avanços. Desta forma, saber criar um software mais amigo do ambiente é crucial. Green Software é uma disciplina emergente que apoia a ideia de que o software deve ser criado e utilizado de forma a garantir pouco ou nenhum impacto ambiental. Abrange todos os passos do ciclo de vida de um produto de software, incluindo design, uso e os efeitos na economia, sociedade e meio ambiente. As práticas e arquitetura do software, o layout do hardware e dos data centers, os mercados elétricos e as mudanças climáticas são elementos considerados por esta disciplina. International Energy Agency afirma que o uso global de energia dos data centers em 2021 foi entre 220 e 320 TWh, excluindo mineração de criptomoedas, correspondendo a cerca de 0,9- 1,3% do consumo final de energia. Melhorias nos sistemas de hardware e refrigeração têm travado o aumento do consumo de energia, mas, mesmo com esses avanços, o crescimento do uso de software ainda contribui para o aumento do consumo de energia, que aumentou de 10 a 30% nos últimos anos. Assim sendo, as melhorias nos sistemas de hardware não são suficientes, é também necessário analisar o consumo energético do software, de forma a aumentar a sua eficiência. O principal objetivo deste estudo é entender como a manutenibilidade e a performance do software podem ser afetados ao adotar técnicas para reduzir seu consumo de energia. Assim sendo, foram identificadas algumas técnicas e ferramentas. Uma aplicação desktop escrita em Java foi modificada. As alterações melhoraram a manutenibilidade e a performance da aplicação, e também, como esperado, o consumo energético.

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Energy consumption Java Maintainability Performance Consumo energético Manutenibilidade Performance

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