La gestione intelligente dei consumi energetici sta diventando sempre più cruciale nell'era dei computer ad alte prestazioni, ed ecco che un ingegnere specializzato in robotica e machine learning ha recentemente sviluppato una soluzione innovativa per monitorare e ottimizzare i consumi elettrici del proprio potente sistema informatico, dimostrando come la tecnologia possa essere impiegata per bilanciare prestazioni e costi energetici in modo efficiente.
Il progetto, denominato WattWise, nasce dalla necessità pratica di controllare i consumi di una workstation particolarmente "energivora", ma si evolve in uno strumento potenzialmente utile per molti utenti che utilizzano hardware ad alto consumo.
L'idea è scaturita quando Naveen ha assemblato una workstation dual-socket EPYC con l'intenzione di aggiungere quattro GPU, configurazione capace di assorbire fino a 1400 watt a pieno carico. Insoddisfatto delle soluzioni preesistenti come l'app Kasa Smart o il dashboard di Home Assistant, che risultavano poco pratiche e limitate nelle funzionalità, l'ingegnere ha deciso di sviluppare un'interfaccia a riga di comando che si integrasse perfettamente con gli altri strumenti di monitoraggio già utilizzati, come htop, nvtop e nload.
WattWise è stato concepito per raccogliere i dati di consumo energetico attraverso Home Assistant e l'integrazione TP-Link, visualizzando in tempo reale wattaggio e corrente, oltre a fornire grafici storici dei consumi. La vera innovazione del progetto risiede però nella capacità di regolare automaticamente le prestazioni di CPU e GPU in base a diversi parametri, una funzionalità che l'autore prevede di rilasciare in una versione futura.
Ottimizzazione intelligente basata sulle tariffe elettriche
Il fornitore di energia elettrica di Naveen utilizza un sistema di tariffazione variabile in base all'orario di consumo (Time-of-Use), rendendo i consumi elevati nelle ore di punta significativamente più costosi. Questa caratteristica ha rappresentato uno stimolo fondamentale per lo sviluppo di WattWise, che è stato progettato per adattare le prestazioni del sistema in base a tre variabili principali: il carico di lavoro corrente, il consumo energetico misurato dalla presa intelligente e l'orario di utilizzo.
I test condotti dall'ingegnere hanno dimostrato che riducendo la frequenza della CPU da 3,7 GHz a 1,5 GHz è possibile ottenere un risparmio di circa 225 watt. Potenzialmente, aggiungendo anche una regolazione delle GPU, il risparmio potrebbe essere ancora più significativo, soprattutto in una configurazione con quattro schede grafiche.
Per gestire questa ottimizzazione, WattWise utilizza un controllore Proporzionale-Integrale (PI) che adatta i parametri di sistema basandosi sulle tre variabili monitorate. Il risultato è un sistema che riduce automaticamente le prestazioni durante le ore di punta tariffaria, per poi tornare a sfruttare la piena potenza quando i costi energetici sono più contenuti, il tutto senza richiedere interventi manuali da parte dell'utente.
Al momento l'applicazione presenta alcune limitazioni: supporta una sola presa intelligente alla volta e funziona esclusivamente con i dispositivi del marchio Kasa. Tuttavia, Naveen ha già annunciato piani per l'implementazione del supporto a multiple prese, compatibilità con altri marchi e integrazione con ulteriori strumenti di gestione energetica.
La versione attualmente disponibile su GitHub comprende solo il dashboard per il monitoraggio, mentre la componente dedicata all'ottimizzazione della potenza richiede ancora ulteriore sviluppo prima di essere rilasciata pubblicamente. L'intero progetto è open source con licenza MIT, permettendo agli utenti di scaricarlo, fornire feedback, contribuire al suo sviluppo o adattarlo per altri sistemi.