Зелені ІТ: зелені обчислення, енергоефективність та сталий розвиток

Інформатек Діджитал » Ресурси » Зелені ІТ: зелені обчислення, енергоефективність та сталий розвиток

Розвиток технологій призвів до кардинальних змін у нашому житті та роботі, а також до величезне екологічне навантаження, пов'язане зі споживанням енергії та електронними відходамиКожен пошук в Інтернеті, кожне потокове відео, кожен електронний лист і кожен сервер, що працює цілодобово, залишають кліматичний слід, про який ми рідко замислюємося, користуючись мобільним телефоном чи комп’ютером.

У цьому контексті концепція Зелені ІТ, або зелені обчислення, – це підхід, спрямований на те, щоб зробити ІКТ більш ефективними, чистими та відповідальними. на всіх його етапах: від проектування та виробництва апаратного та програмного забезпечення, через щоденне використання, до управління обладнанням після закінчення терміну його служби. Йдеться не про відмову від цифрових технологій, а про розумний підхід, щоб технологічний сектор не продовжував збільшувати глобальний вуглецевий слід і рухався до… стійка технологія.

Що таке зелені ІТ і чому вони стали такими актуальними?

Коли ми говоримо про зелені ІТ, зелені обчислення або зелені технології, ми маємо на увазі набір принципи, практики та продукти, спрямовані на зменшення впливу інформаційно-комунікаційних технологій на навколишнє середовище (ІКТ). Це включає все: від внутрішньої політики компанії до рішень щодо закупівлі обладнання, розробки програмного забезпечення та стратегій управління центрами обробки даних.

Мета цього підходу дуже зрозуміла: Мінімізуйте споживання енергії, зменшіть викиди парникових газів та обмежте утворення електронних відходів.без шкоди для продуктивності, безпеки чи доступності системи. Простіше кажучи, технологія, яка робить те саме або більше, але використовує менше ресурсів і забруднює навколишнє середовище.

Цей рух почав формуватися на початку 90-х років, коли Агентство з охорони навколишнього середовища США (EPA) запустило програму Energy Star маркувати енергоефективне обладнання. Крім того, було просувано інструмент EPEAT для оцінки екологічної ефективності комп’ютерів, ноутбуків та моніторів, оцінюючи такі аспекти, як економія енергії, використання матеріалів, що підлягають переробці, та легкість переробки після закінчення терміну їхнього використання.

Відтоді занепокоєння вийшло далеко за рамки простого споживання енергії ПК. Кліматичний слід сектору ІКТ включає електроенергію, що використовується пристроями, мережами та центрами обробки даних, а також виробництво та транспортування апаратного забезпечення., технічне обслуговування, охолодження інфраструктури та обробка (або утилізація) електронних відходів.

Різні дослідження вказують на ІКТ сприяють глобальним викидам CO2 від 3% до 4%перевершуючи повітряний та морський транспорт, і з прогнозами, що можуть зрости до показників, близьких до 8% або більше, у найближчі роки, якщо не буде вжито жодних заходів. Крім того, деякі аналізи оцінюють, що цифровий сектор може наблизитися 5-9% світового споживання електроенергії, зі зростаючим значенням центрів обробки даних та платформ штучного інтелекту.

Паралельно, прискорена цифровізація породжує лавина електронних відходів, яка вже сягає десятків мільйонів тонн щорічноБагато з цих пристроїв містять важкі метали та небезпечні речовини, які, якщо їх не управляти належним чином, забруднюють ґрунт, воду та повітря. Зелені ІТ також вирішують цю проблему з точки зору циклічного дизайну, продовження терміну служби пристроїв та переробки.

Вплив ІКТ на енергетику та клімат

Суть дебатів щодо зелених ІТ лежить у Споживання енергії обчислювальною технікою та телекомунікаціями, особливо в центрах обробки даних та мережахЗа даними Міжнародного енергетичного агентства, центри обробки даних споживають близько 1,5% світової електроенергії, і їхній попит може майже подвоїтися до 2030 року, значною мірою через робочі навантаження штучного інтелекту та хмарні сервіси.

Але вплив не обмежується лише цими великими установками. Масове використання підключених пристроїв — комп’ютерів, мобільних телефонів, смарт-телевізорів, пристроїв Інтернету речей, маршрутизаторів та безлічі інших гаджетів — означає, що Сума невеликого побутового та офісного споживання становить дуже значний обсяг енергіїТакі дослідження, як дослідження Ланкастерського університету, показують, що використання лише Інтернету може становити дуже значну частку світового виробництва електроенергії вже за кілька років, якщо тенденція не зміниться.

Щодо викидів, інформаційні технології та зв'язок часто порівнюють з такими секторами, як авіація. Консалтингові фірми, такі як Gartner, оцінили викиди CO2 від ІКТ приблизно на той самий порядок величини, що й від повітряного транспорту, близько 2% від світових викидів.тоді як інші дослідження підвищують загальний відсоток цифрова екосистема до діапазону 3-4% і продовжує зростати.

Також потрібно додати ефект відскоку: Підвищення ефективності зазвичай знижує вартість цифрових послуг та стимулює їх ширше використання й появу нових застосувань.Зрештою, те, що здобувається в одній галузі, втрачається в іншій, а загальне споживання енергії зростає. Цифровізація також стимулює загальне економічне зростання та появу нових послуг, які доповнюють існуючі, а не замінюють їх.

З усіх цих причин багато експертів наголошують, що зелені ІТ не можуть обмежуватися ефективними технологіями. Необхідно поєднувати технічні вдосконалення зі змінами в бізнес-моделях, моделях використання та державній політиці. щоб цифровий прогрес не обов'язково супроводжувався збільшенням споживання енергії та викидів.

Електронні відходи, життєвий цикл та вуглецевий слід

Одним із найбільш помітних аспектів впливу обчислювальної техніки є величезна кількість електронних відходів, що утворюються внаслідок постійного оновлення пристроївКомп’ютери, мобільні телефони, телевізори, звукове обладнання, принтери тощо. Падіння цін та старіння (іноді планове, іноді просто функціональне) означають, що ми змінюємо пристрої задовго до того, як закінчиться їхній фізичний термін служби.

Наприклад, у таких країнах, як Мексика, різні офіційні оцінки показують, що Щороку утворюється від 150 000 до 180 000 тонн електронних відходів.Значна частина цих відходів потрапляє на сміттєзвалища або накопичується в будинках і на підприємствах без належної обробки. Лише дуже невелика частина сертифікована як перероблена, тоді як решта утилізується неофіційно або просто залишається.

Це не лише означає втрату цінних матеріалів (рідкісноземельних елементів, металів, високоякісних пластмас), але й явний ризик забруднення ґрунту та водоносного горизонту важкими металами та токсичними речовинамиСаме тому Green IT наполягає на політиці переробки електроніки, програмах збору, відповідальності виробників за завершення життєвого циклу продукції та нормативних базах, які вимагають управління цими відходами.

Деякі великі технологічні гравці розпочали ініціативи щодо перерозподілу та перепідготовки кадрів: безкоштовні програми збору власного обладнання, кампанії зі здавання мобільних телефонів та батарейок у відведені місця або угоди з органами охорони навколишнього середовища встановити спеціальні контейнери. Однак у багатьох країнах досі бракує культури переробки електроніки та законів, які вимагають її систематичного проведення.

З цими відходами пов'язане поняття вуглецевого сліду. Цей показник намагається охопити загальна кількість парникових газів, пов'язаних з повним життєвим циклом продукту або діяльностіВід видобутку сировини до кінця терміну служби. В обчислювальній техніці це включає виробництво, розповсюдження, використання, обслуговування та остаточну утилізацію.

Центри обробки даних, енергоефективність та зелений дизайн

Центри обробки даних, ймовірно, є найважливішим та найпомітнішим аспектом, коли йдеться про зелені ІТ. Це об'єкти, де зосереджені [центри обробки даних/ресурси]. тисячі серверів, систем зберігання даних, мереж, кондиціонерів, джерел безперебійного живлення та іншого обладнання з дуже високим споживанням електроенергіїЙого конструкція та експлуатація відрізняють енергетичну інфраструктуру від набагато більш замкнутої.

Добре спланований дизайн центру обробки даних має на меті Оптимізуйте використання простору, мінімізуйте втрати електроенергії, покращте потік повітря та зменшіть навантаження на охолодженняНемає єдиного рецепту, але є набір належних практик: добре розділені холодні та гарячі проходи, використання низьких температур навколишнього середовища (природне охолодження), використання рідинного охолодження, коли це доречно, детальні системи вимірювання споживання тощо.

Такі компанії, як Google, Microsoft, AWS та IBM, роками вдосконалювали свої стратегії в цій галузі. Деякі перемістили центри обробки даних поблизу відновлюваних джерел енергії, таких як гідроелектростанції, щоб забезпечити свої об'єкти електроенергією з низьким рівнем викидів.Інші розробили власне програмне забезпечення для моніторингу споживання в режимі реального часу та регулювання робочого навантаження, активації або деактивації серверів відповідно до попиту або навіть повторного використання виробленого тепла.

Обладнання, яке використовується, також є ключовим. Під час розгортання серверів, сховищ даних, систем живлення (ДБЖ) або кондиціонування повітря, Вибір енергоефективного обладнання з енергетичними сертифікатами безпосередньо впливає на ваші рахунки за електроенергію та вплив на клімат.Наприклад, за оцінками, кожен ват, споживаний сервером, тягне за собою набагато більше ватів на допоміжну інфраструктуру (охолодження, розподіл, резервування тощо).

Сама архітектура сховища має можливості для вдосконалення. Дослідження показують, що Більшість файлів, що зберігаються у великих організаціях, використовуються дуже рідко.Це відкриває шлях до таких технологій, як MAID (масивний масив неактивних дисків), де диски вимикаються, коли вони не використовуються, що різко знижує споживання енергії без втрати розумної доступності.

Ключові зелені ІТ-технології: віртуалізація, хмарні технології та мережі

Серед найпотужніших інструментів зелених ІТ є Віртуалізація, яка дозволяє об'єднати кілька логічних серверів в одну фізичну машинуЦе покращує рівень використання ресурсів (порівняно з фізичними серверами, які недозавантажені на 10-20%) та зменшує кількість необхідного обладнання, що призводить до економії енергії, простору та кондиціонування повітря.

Віртуалізація застосовується не лише до серверів. Мережі, сховища та робочі столи також можна віртуалізувати.Це сприяє централізації ресурсів, зменшує розосереджене обладнання та покращує управління споживанням. Ця тенденція особливо посилилася під час енергетичних криз і продовжує набирати обертів завдяки операційній та екологічній економії.

Хмарні обчислення спираються на багато з цих принципів. Замість розгортання надмірно великої інфраструктури в кожній компанії, Хмара концентрує ресурси у великих, високооптимізованих центрах обробки даних, розподіляючи можливості між багатьма клієнтами.Це підвищує коефіцієнти використання та зазвичай призводить до зниження загального споживання порівняно зі сценаріями недовикористання власної інфраструктури.

Концепція Тонкі клієнти — це дуже прості робочі станції з низьким енергоспоживанням, які делегують більшу частину обробки центральним серверам.Порівняно з традиційним настільним ПК, який може споживати близько 80-100 Вт у середньому режимі використання, тонкий клієнт може працювати зі значно меншими показниками, і якщо він супроводжується ефективними серверами, сума, як правило, краща з точки зору енергоспоживання.

Крім того, є Розподілені обчислювальні мережі та грід-обчислення дозволяють об'єднувати ресурси з кількох вузлів для вирішення ресурсоємних задач без необхідності використання окремих макросуперкомп'ютерів.За належного управління вони можуть використовувати переваги простою та ефективніше спрямовувати їх на виконання конкретних завдань, інтегруючись у стратегії «зелених» ІТ.

Дистанційна робота, віртуальні зустрічі та цифрова тверезість

Зелені ІТ – це не лише апаратне забезпечення. Багато заходів передбачають зміну того, як ми використовуємо технології щодня. Дистанційна робота та віртуальні зустрічі – це класичні приклади того, як ІКТ можуть зменшити поїздки, споживання палива та пов’язані з ними викиди.Менша кількість щоденних поїздок на роботу або рейсів на роботу може призвести до значної економії викидів CO2.

Дослідження, проведені у Сполучених Штатах, показали, що якби значна частина працівників, які можуть виконувати свої завдання дистанційно, уникала поїздок на роботу кілька днів на тиждень, це могло б економити мільярди літрів палива на рікКрім того, є й інші позитивні побічні ефекти, такі як менші затори в містах та менший тиск на транспортну інфраструктуру.

Однак, цифровізація також може спричинити надмірне споживання, якщо надмірно використовуються сервіси з інтенсивним використанням даних. Звідси й розмови про Цифрова тверезість: використання технологій, які дійсно додають цінності, уникнення марнування ресурсів на зайві потребиЦе означає, наприклад, використання відеоконференцій за необхідності, але без надмірної кількості зустрічей; уникнення непотрібного множення копій файлів; або помірне використання потокових сервісів, коли вони не роблять жодного внеску в професійний контекст.

У цій галузі такі довідкові рамки, як GR491 у Європі, який включає рекомендації та критерії щодо екодизайну цифрових послугВін охоплює аспекти стратегії, архітектури, розробки фронтенду та бекенду, контенту та хостингу, з метою спрямування організацій та технічних команд до легших, ефективніших та соціально інклюзивних рішень.

Такі поняття, як зелений цифровий, більше зосереджений на відповідальному використанні даних, Інтернеті речей, штучному інтелекті або блокчейні на службі сталого розвиткуВони доповнюють традиційні «зелені» ІТ, які більше зосереджені на енергоефективності та управлінні обладнанням. Разом вони прагнуть створити більш усвідомлену культуру використання технологій, що відповідає кліматичним цілям.

Найкращі практики «зелених» ІТ у компаніях та державних адміністраціях

На практиці, стратегія «зелених ІТ» в організації перетворюється на політики, процедури та конкретні рішення на багатьох різних рівняхЦе питання не лише для системного відділу; воно стосується закупівель, обладнання, людських ресурсів, управління та, звичайно ж, користувачів.

Серед найпоширеніших заходів є Зменште або виключіть небезпечні речовини в апаратному забезпеченні, оберіть обладнання з екологічними сертифікатами, подовжте термін служби та сприяйте ремонтопридатності. замість ранньої заміни. Також заохочується переробка обладнання, витратних матеріалів та компонентів, що забезпечує чіткі канали збору та управління відходами.

На операційному рівні передові організації зазвичай впроваджують політика енергозбереження на робочих місцях та в центрах обробки данихАвтоматичне вимкнення обладнання, що простоює, налаштування режиму сну, моніторинг споживання, консолідація недовикористаних серверів, міграція в хмару, коли це доцільно, та розгортання розширеної віртуалізації.

Все це супроводжується рішеннями щодо інфраструктури: Ефективне охолодження, використання відновлюваної енергії, датчики для регулювання освітлення та клімат-контролю, перепроектування приміщень для зменшення втрат та плани профілактичного обслуговування, які підтримують роботу обладнання в оптимальних діапазонах.

Деякі державні адміністрації та енергосервісні компанії показали, що з Енергетичні аудити та плани покращення можуть призвести до дуже значної економії коштів.Окрім значного скорочення викидів CO2, перегляд рівня освітлення, заміна застарілого обладнання, впровадження інтелектуальних систем управління або налаштування кондиціонування повітря – це дії, які зазвичай окупаються за короткий проміжок часу.

Переваги та труднощі впровадження зелених ІТ

Окрім очевидної користі для планети, ініціативи «Зелені ІТ» приносять низку… Переваги для бізнесу, які за умови належного інформування допомагають виправдати інвестиції та організаційні зміниПерше — це економія коштів: менше споживаної енергії означає нижчі рахунки за електроенергію, а оптимізована інфраструктура зазвичай вимагає менше місця та менших витрат на кондиціонування повітря.

Ще однією очевидною перевагою є Підвищена операційна ефективність: системи більшого розміру, менше простоїв через перегрів, менше обладнання для керування та зниження складності Ці покращення призводять до більш стабільних та гнучких ІТ-систем. Віртуалізація, хмарні технології та ефективне сховище скорочують час розгортання додатків та сприяють масштабованості.

Також дедалі важливішим стає репутаційний компонент. Організації, які демонструють Серйозна відданість технологічній стійкості покращує імідж бренду, приваблює талановитих фахівців та відповідає очікуванням споживачів, інвесторів та регуляторних органів.У деяких секторах ця диференціація може стати явною конкурентною перевагою.

З регуляторної точки зору, багато юрисдикцій рухаються до суворіші екологічні норми щодо енергоефективності, викидів та управління електронними відходамиПередбачення цих змін за допомогою політики «зелених ІТ» допомагає уникнути штрафів, сприяє дотриманню вимог та ставить організацію на відповідальну керівну позицію.

Звичайно, є й труднощі: початкові інвестиції, потреби в навчанні, внутрішній опір змінам та складність достовірного вимірювання справжнього впливу ІКТКрім того, існує ризик грінвошингу, якщо незначні досягнення подаються як великі прориви, не вирішуючи основні проблеми. Головне — ставити реалістичні цілі, покладатися на дані та постійно вдосконалюватися.

Роль інновацій, штучного інтелекту та майбутніх тенденцій

Майбутнє зелених ІТ обов'язково включає Технологічні інновації, дослідження нових матеріалів та архітектур, а також інтелектуальне використання штучного інтелектуУ сфері апаратного забезпечення мініатюризація була рушійною силою цифрової революції, але вона також збільшила щільність потужності та, разом з цим, проблеми з охолодженням.

Дослідники нанотехнологій працюють над пристрої, здатні зберігати та обробляти інформацію зі значно меншим споживанням енергіїтакі як магнітні нанодроти або нові типи чіпів, які могли б працювати без безперервного джерела живлення або з мінімальними втратами. Хоча багато з цих рішень все ще перебувають на експериментальній стадії, вони вказують шлях до більш ефективних обчислень.

Крім того, штучний інтелект і машинне навчання використовується для Оптимізуйте використання ресурсів у режимі реального часу в центрах обробки даних, мережах та на пристрояхАлгоритми, які прогнозують робоче навантаження та регулюють частоту процесора, вимикають неактивні вузли, перерозподіляють завдання для кращого використання доступної енергії або динамічно інтегрують відновлювані джерела, вже є реальністю в деяких середовищах.

Інтернет речей (IoT) сприяє Датчики, що вимірюють температуру, споживання, присутність або умови навколишнього середовища та дозволяють автоматично налаштовувати системиНаприклад, у розумних будівлях ці дані поєднуються з алгоритмами керування, щоб зменшити витрати на освітлення, кондиціонування повітря та інші послуги, не жертвуючи комфортом.

Зрештою, великі технологічні компанії ставлять перед собою амбітні цілі: працювати виключно на відновлюваних джерелах енергії, бути кліматично нейтральними або навіть вуглецево-негативними у відносно короткі терміни. Це включає перепрофілювання центрів обробки даних у бік циркулярних моделей, повторне використання компонентів, укладання довгострокових контрактів на зелену енергетику та розробку більш енергоефективного програмного забезпечення та моделей штучного інтелекту.

Взяті разом, усі ці елементи вказують на сценарій, у якому Зелені обчислення більше не є необов'язковим доповненням; тепер вони інтегровані як основний критерій у планування технологій, бізнес-стратегію та державну політику.Оскільки кліматичні витрати цифрових технологій стають дедалі помітнішими, соціальний, регуляторний та економічний тиск дедалі більше підштовхуватиме до моделей, де інновації та сталий розвиток йдуть пліч-о-пліч.

Якщо еволюція зелених ІТ щось і робить зрозумілим, то це те, що Технології — це не ворог, а інструмент, який може прискорити або уповільнити кліматичну кризу залежно від того, як вони розроблені, використані та керовані.Інвестування в зелені, ефективні ІТ, що відповідають вимогам циркулярної економіки, не лише зменшує витрати та ризики, але й надає компаніям, адміністраціям та окремим особам кращі можливості для продовження користування перевагами цифрових технологій без подальшого обтяження планети.