Linuxバージョン6.15では、一部のシステムで電力パフォーマンスの低下が発生します。

by

Linux 6.15におけるエネルギー性能の顕著な低下：オープンソースコミュニティへの影響

2025年にリリースされるLinuxカーネルバージョン6.15は、開発者とエンドユーザーの両方から大きな期待を集めています。しかし、この節目には重大な問題が伴いました。一部のシステムでエネルギー性能が予期せず低下したのです。このアップデートによって段階的な改善がもたらされたにもかかわらず、開発サイクルの終盤で発生したバグにより、効果的な電力管理が困難になっていました。これらの問題は、特定のプロセッサを搭載した構成や、特定の電力管理タイプを使用している構成に特に影響を及ぼします。さらに、Ubuntu、Debian、Fedora、Arch Linuxなど、それぞれ異なる最適化アプローチを採用しているアーキテクチャやディストリビューションの多様性によって、技術的な複雑さが増しています。そのため、オープンソースコミュニティは、イノベーションと安定性のバランスを取るという新たな課題に直面しています。パフォーマンス回帰ツールのバージョン6.15では、データ分析が最適化され、プロジェクトでより正確かつ迅速な結果が得られるようになりました。 Linux 6.15 における消費電力の回帰の技術的な原因

この消費電力の回帰の原因は、Linux カーネル、特に x86 プロセッサ管理における最近の変更にあります。Linux 6.16 で導入された重要な関数 mwait_play_dead_cpuid_hint() の削除は、一部の Intel システムにおける CPU スリープ状態の管理を最適化することを目的としていました。しかし、この操作によって副作用が発生し、アイドルモードのプロセッサの消費電流が大幅に増加しました。

この現象は、「nosmt」システムを採用したアーキテクチャで悪化します。これらのシステムではCPUコアの麻痺管理が最適化されておらず、結果として恒久的なエネルギー消費量が増加します。エネルギー効率が最優先事項であるRaspberry Piなどのプラットフォームでも、エネルギー性能の低下は顕著になります。この低下はスタンバイ時の消費電力が最大50%増加し、特に低消費電力のノートパソコンやサーバーではバッテリー寿命を圧迫する原因となっています。要因

説明 mwait_play_dead_cpuid_hint() の削除Intelプロセッサ専用のスリープ状態管理への影響

「nosmt」システム

CPUコアの非効率的な管理、消費電力の増加 https://www.youtube.com/watch?v=uTFfUaT7chA
この事例は、最適化と安定性の微妙なバランスを示しています。パフォーマンス向上を目的としたあらゆる変更は、逆説的に消費電力を悪化させる可能性があるからです。また、FedoraやManjaroといった様々なディストリビューションへの統合においては、徹底したテストフェーズの重要性も浮き彫りになっています。これらのディストリビューションは、悪影響を避けるため、早期のテストを優先する傾向があります。 ユーザーとシステム管理者への具体的な影響
この回帰の影響は、職場環境と家庭環境の両方で顕著です。Linuxユーザー、特に安定性と互換性を重視してUbuntuやDebianを使用しているユーザーは、ハードウェアに変更を加えていないにもかかわらず、消費電力の増加に気づいています。Linuxで稼働しているウェブサイトやデータベースをホストするサーバーでは、運用コストが増加し、収益性に直接的な影響を与えています。 このような状況下では、システム管理者はLinuxカーネルの以前のバージョンへのダウングレードや一時的なパッチの適用など、是正措置を講じる必要があります。大規模なIT資産管理において重要な役割を果たすCentOSやOpenSUSEなどのソリューションを使用している場合、状況はさらに深刻です。
Linux 6.14以前に一時的にダウングレードする

powertopやtlpなどのツールを使用して手動で電力管理を最適化する

各アップデートが電力消費に与える影響を監視する

Linux 6.16以降のパッチで利用可能なパッチを適用する

カーネルを迅速に適応させることができるArch LinuxやManjaroなどの変更可能なディストリビューションへの移行を検討する

  • また、この状況は、オープンソースソフトウェアの世界ではしばしば過小評価されている問題、すなわち、本来のパフォーマンスとリソース消費のバランスを浮き彫りにしていることにも注目すべきです。エネルギーがますます貴重な資源となるにつれ、開発チームは管理を強化し、小さな変更であってもテストすることが求められています。
  • パフォーマンス回帰ソリューション バージョン6.15のメリットと機能をご覧ください。高度なツールと詳細な分析により、テストを最適化し、信頼性を向上させ、アプリケーションの効率性を大幅に向上させます。
  • エネルギーパフォーマンスを回復するためのアプリケーションソリューションと最新の修正
  • この回帰の深刻さに直面し、Linuxコミュニティは迅速に対応しました。最初のステップは、Linux 6.16にパッチを間違いなく適用し、電力安定性を取り戻すことです。Intelの電力管理エンジニアであるRafael Wysocki氏が、問題のあるコミットを元に戻すことでこの作業を主導しました。このプロセスにより、特にIntel Sierra Forestプロセッサやその他の影響を受けるアーキテクチャを搭載したシステムにおいて、電力消費を許容レベルまで回復させることができます。
  • さらに、将来のRustコードに新しい抽象化を統合するための並行作業が進行中であり、CPU周波数、パフォーマンス管理、そして電力消費をより正確に管理できるようになります。FedoraやManjaroなどの一部のディストリビューションが提供しているような、実行中のタスクに基づいて自動的に電力消費を削減できる適応型戦略の開発も目標としています。修正

説明

コミット 96040f7273e2 のリバート

回帰を引き起こしていた関数の削除、エネルギー消費挙動の復元

Rust 抽象化の導入

CPUFreq、OPP、Cpumasks の管理改善（動的最適化を目的とした）

これらのソリューションは、エネルギー管理などの重大なバグを迅速に修正できる、適応性の高いプラットフォームとしての Linux の強みを示しています。特に OpenSUSE などのディストリビューションの小規模チームや GitHub 上のコミュニティ活動など、開発者の積極的な貢献は、修正プロセスを加速させます。 https://www.youtube.com/watch?v=hC425RvNMd4
Raspberry Piや小型・低消費電力マシンのユーザーも、エネルギー効率を維持するための調整が頻繁に行われるため、アップデートを常にチェックすることをお勧めします。急速な近代化が進むこの状況において、メーカー、販売代理店、開発者間の連携は依然として重要です。 将来展望：2025年にLinuxにおける将来のエネルギー回帰を回避する方法
Linuxは、特にARM、RISC-V、その他のエキゾチックなプロセッサアーキテクチャの登場により、猛烈なスピードで進化を続けており、エネルギー安定性の問題は極めて重要になっています。技術コミュニティは、単なるパフォーマンス測定だけでなく、エネルギー消費分析をQAフェーズに統合することで、テスト手法を強化する必要があります。 パフォーマンス分析ツールも進化し、正確なリアルタイム消費モニタリングを提供し、ドリフトを迅速に検出できるようにする必要があります。例えば、Linuxスケジューラパッチやリアルタイムエネルギー状態モニタリングなどのツールを統合することで、これらの問題を予測するのに役立ちます。戦略

説明

CI/CDにおける徹底的なエネルギーテスト

新規リリース中のエネルギー消費量の変動を迅速に検出

消費分析機能の組み込み

UbuntuやFedoraなどの様々なアーキテクチャにおけるアップストリームのエネルギー異常を特定

モジュール式でスケーラブルなディストリビューションの採用 使用するハードウェアに応じて、特定のパッチを迅速に統合可能 動的エネルギー管理におけるイノベーション

RustまたはC言語の高度な抽象化により、消費量をリアルタイムで予測・削減 結論として、Linux 6.15 でのエネルギー パフォーマンスの低下は、コミュニティの取り組みのおかげで一時的ではあるものの、エネルギー管理をカーネル開発のすべての段階に体系的に統合する必要性を浮き彫りにしています。 Raspberry Pi などのデバイスだけでなく高密度サーバーの台頭により、2025 年もエンジニアや技術愛好家にとって好ましいプラットフォームであり続けるためには、Linux が模範的な適応性を実証する必要があります。