Экологичные вычисления - Green computing

Зеленые вычисления , зеленые ИТ или устойчивость ИКТ - это изучение и практика экологически устойчивых вычислений или ИТ.

Цели «зеленых» вычислений схожи с « зеленой» химией : сокращение использования опасных материалов, максимальное повышение энергоэффективности в течение всего срока службы продукта, возможность вторичной переработки или биоразлагаемости вышедших из употребления продуктов и заводских отходов. Экологичные вычисления важны для всех классов систем, от портативных систем до крупных центров обработки данных.

Многие корпоративные ИТ-отделы выступают с инициативами в области экологически чистых вычислений, чтобы уменьшить воздействие своих ИТ-операций на окружающую среду.

Происхождение

В 1992 году Агентство по охране окружающей среды США запустило программу добровольной маркировки Energy Star , которая предназначена для поощрения и признания энергоэффективности мониторов, оборудования для контроля климата и других технологий. Это привело к широкому распространению спящего режима среди бытовой электроники. Одновременно с этим шведская организация TCO Development запустила программу TCO Certified, чтобы обеспечить низкое магнитное и электрическое излучение компьютерных дисплеев на основе ЭЛТ ; Позднее эта программа была расширена и теперь включает критерии по энергопотреблению, эргономике и использованию опасных материалов в строительстве.

Правила и отраслевые инициативы

Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) опубликовала опрос более 90 государственных и отраслевых инициатив по «Зеленые ИКТ», т.е. информационных и коммуникационных технологий, окружающей среды и изменения климата. В отчете делается вывод о том, что инициативы, как правило, сосредоточены на экологизации самих ИКТ, а не на их фактическом внедрении для решения проблемы глобального потепления и деградации окружающей среды. В целом, только 20% инициатив имеют измеримые цели, при этом государственные программы имеют тенденцию включать цели чаще, чем бизнес-ассоциации.

Правительство

Многие правительственные агентства продолжали внедрять стандарты и правила, поощряющие экологически чистые вычисления. Программа Energy Star была пересмотрена в октябре 2006 года и теперь включает более строгие требования к эффективности для компьютерного оборудования, а также многоуровневую систему ранжирования одобренных продуктов.

К 2008 году 26 штатов США ввели программы утилизации устаревших компьютеров и бытовой электроники. Законы либо устанавливают «авансовый сбор за восстановление» для каждой единицы, проданной в розницу, либо требуют, чтобы производители возвращали оборудование, имеющееся в распоряжении.

В 2010 году президент Обама подписал Закон о восстановлении и реинвестировании Америки (ARRA). В законопроекте было выделено более 90 миллиардов долларов для инвестиций в экологические инициативы (возобновляемые источники энергии, интеллектуальные сети, энергоэффективность и т. Д.). В январе 2010 года Министерство энергетики США выделило 47 миллионов долларов из средств ARRA на проекты, направленные на повышение энергоэффективности дата-центры. В рамках проектов проводились исследования по оптимизации оборудования и программного обеспечения центров обработки данных, совершенствованию цепочки поставок электроэнергии и технологий охлаждения центров обработки данных .

Промышленность

• Climate Savers Computing Initiative (CSCI) - это попытка снизить потребление электроэнергии ПК в активном и неактивном состояниях. CSCI предоставляет каталог экологически чистых продуктов от своих членских организаций и информацию по снижению энергопотребления ПК. Он был запущен 12 июня 2007 года. Название происходит от программы Climate Savers Всемирного фонда дикой природы , которая была запущена в 1999 году. WWF также является членом Computing Initiative.
• Совет по экологической электронике предлагает Инструмент экологической оценки электронных продуктов (EPEAT), чтобы помочь в покупке «более экологичных» вычислительных систем. Совет оценивает компьютерное оборудование по 51 критерию - 23 обязательным и 28 дополнительным - которые измеряют характеристики эффективности и устойчивости продукта. Продукты имеют рейтинг Gold, Silver или Bronze в зависимости от того, сколько дополнительных критериев они соответствуют. 24 января 2007 года президент Джордж Буш издал Указ № 13423, который требует от всех федеральных агентств США использовать EPEAT при покупке компьютерных систем.
• Green Grid - это глобальный консорциум, посвященный повышению энергоэффективности в центрах обработки данных и экосистемах бизнес-вычислений. Она была основана в феврале 2007 года несколькими ключевыми компаниями отрасли - AMD , APC , Dell , HP , IBM , Intel , Microsoft , Rackable Systems , SprayCool (приобретена в 2010 году компанией Parker ), Sun Microsystems и VMware . С тех пор Green Grid выросла до сотен участников, включая конечных пользователей и правительственные организации, и все они сосредоточены на повышении эффективности инфраструктуры центров обработки данных (DCIE).
• В списке Green500 суперкомпьютеры оцениваются по энергоэффективности ( мегафлопс / ватт ), что позволяет сосредоточиться на эффективности, а не на абсолютной производительности.
• Green Comm Challenge - это организация, которая способствует развитию технологий и практик энергосбережения в области информационных и коммуникационных технологий (ИКТ).
• Processing Performance Council Transaction спецификация дополняющие (TPC) энергия существующих TPC тестов, позволяя дополнительные публикации метрик энергии наряду с результатами деятельности.
• SPECpower - это первый отраслевой эталонный тест, который измеряет энергопотребление по отношению к производительности для компьютеров серверного класса. Другие тесты, которые измеряют энергоэффективность, включают SPECweb , SPECvirt и VMmark .

Подходы

Современные ИТ- системы полагаются на сложное сочетание людей, сетей и оборудования; Таким образом, инициатива «зеленых» вычислений должна охватывать все эти области. Решение также может потребовать удовлетворения конечных пользователей, реструктуризации управления, соблюдения нормативных требований и возврата инвестиций (ROI). У компаний также есть значительные фискальные стимулы для того, чтобы контролировать собственное энергопотребление; «из доступных инструментов управления питанием один из самых мощных по-прежнему может быть простым, понятным и здравым».

Долговечность продукта

Gartner утверждает, что на процесс производства ПК приходится 70% природных ресурсов, используемых в жизненном цикле ПК. Совсем недавно Fujitsu выпустила оценку жизненного цикла (LCA) настольного компьютера, которая показывает, что большая часть экологического следа этого настольного компьютера приходится на производство и окончание срока службы. Следовательно, самый большой вклад в экологически чистые вычисления обычно заключается в продлении срока службы оборудования. В другом отчете Gartner рекомендуется «обращать внимание на долговечность продукта, включая возможность обновления и модульность». Например, производство нового ПК оказывает гораздо большее воздействие на окружающую среду, чем производство нового модуля оперативной памяти для обновления существующего.

Дизайн дата-центра

Объекты центров обработки данных являются крупными потребителями энергии, на долю которых в 2010 г. приходилось от 1,1% до 1,5% от общего объема потребления энергии в мире [1]. По оценкам Министерства энергетики США, центры обработки данных потребляют в 100–200 раз больше энергии, чем стандартные офисные здания.

Энергоэффективный дизайн центра обработки данных должен учитывать все аспекты использования энергии, включенные в центр обработки данных: от ИТ-оборудования до оборудования HVAC (отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха) до фактического местоположения, конфигурации и конструкции здания.

Министерство энергетики США определяет пять основных областей, на которых следует сосредоточить передовые методы проектирования энергоэффективных центров обработки данных:

• Системы информационных технологий (ИТ)
• Условия окружающей среды
• Управление воздухом
• Системы охлаждения
• Электрические системы

Дополнительные возможности энергоэффективного проектирования, определенные Министерством энергетики США, включают производство электроэнергии на месте и переработку отработанного тепла.

Энергоэффективная конструкция центра обработки данных должна помочь лучше использовать пространство центра обработки данных, а также повысить производительность и эффективность.

В 2018 году в трех новых патентах США используется конструкция оборудования для одновременного охлаждения и выработки электроэнергии за счет использования внутреннего и внешнего отработанного тепла. В трех патентах используется конструкция силоса для стимулирования использования внутреннего отходящего тепла, в то время как рециркуляция воздуха охлаждает вычислительные стойки силоса. В патенте США 9 510 486 рециркулирующий воздух используется для выработки электроэнергии, в то время как родственный патент, патент США 9 907 213 , принудительно рециркулирует тот же воздух, а родственный патент США 10 020 436 использует температурные различия в температуре, приводящие к отрицательной эффективности использования энергии. Отрицательная эффективность использования энергии предполагает использование резких перепадов температур во время работы вычислительных средств, поскольку они могут работать только от внешних источников, кроме энергии, используемой для вычислений.

Оптимизация программного обеспечения и развертывания

Алгоритмическая эффективность

Эффективность алгоритмов влияет на количество компьютерных ресурсов, необходимых для любой данной вычислительной функции, и есть много компромиссов эффективности при написании программ. Изменения алгоритма, такие как переключение с медленного (например, линейного) алгоритма поиска на быстрый (например, хешированный или индексированный) алгоритм поиска, могут уменьшить использование ресурсов для данной задачи от существенного до почти нулевого. В 2009 году исследование, проведенное физиком из Гарварда, показало, что при поиске в Google в среднем выделяется 7 граммов углекислого газа (CO₂). Однако Google оспорил эту цифру, утверждая, что при обычном поиске было получено всего 0,2 грамма CO₂.

Распределение ресурсов

Алгоритмы также могут использоваться для маршрутизации данных в центры обработки данных, где электричество дешевле. Исследователи из Массачусетского технологического института, Университета Карнеги-Меллона и Akamai протестировали алгоритм распределения энергии, который успешно направляет трафик в места с самыми низкими затратами на электроэнергию. Исследователи прогнозируют до 40 процентов экономии затрат на электроэнергию, если их предложенный алгоритм будет применен. Однако этот подход на самом деле не снижает количество используемой энергии; это снижает только затраты компании, использующей его. Тем не менее, аналогичная стратегия может быть использована для направления трафика, чтобы он полагался на энергию, которая производится более экологически чистым или эффективным способом. Аналогичный подход также использовался для сокращения энергопотребления за счет направления трафика из центров обработки данных в теплую погоду; это позволяет выключать компьютеры, чтобы избежать использования кондиционера.

Более крупные серверные центры иногда располагаются там, где энергия и земля недороги и легко доступны. Доступность возобновляемых источников энергии на местном уровне, климат, позволяющий использовать наружный воздух для охлаждения, или их расположение там, где выделяемое ими тепло может использоваться для других целей, могут быть факторами при принятии решений о зеленом размещении.

В статье рассматриваются подходы к фактическому снижению энергопотребления сетевых устройств с помощью надлежащих методов управления сетью / устройствами. Авторы сгруппировали подходы по 4 основным стратегиям, а именно (i) Adaptive Link Rate (ALR), (ii) Interface Proxying, (iii) ) Energy Aware Infrastructure и (iv) Max Energy Aware Applications.

Виртуализация

Виртуализация компьютера относится к абстракции компьютерных ресурсов, например к процессу запуска двух или более логических компьютерных систем на одном наборе физического оборудования. Эта концепция зародилась в операционных системах мэйнфреймов IBM в 1960-х годах, но была коммерциализирована для компьютеров, совместимых с x86, только в 1990-х. С помощью виртуализации системный администратор может объединить несколько физических систем в виртуальные машины в одной мощной системе, тем самым сохраняя ресурсы, устраняя необходимость в исходном оборудовании и снижая потребление энергии и охлаждения. Виртуализация может помочь в распределении работы, чтобы серверы были либо заняты, либо переведены в спящий режим с низким энергопотреблением. Несколько коммерческих компаний и проектов с открытым исходным кодом теперь предлагают пакеты программного обеспечения для перехода к виртуальным вычислениям. Корпорация Intel и AMD также внедрили проприетарные усовершенствования виртуализации для набора инструкций x86 в каждую из своих продуктовых линеек ЦП, чтобы упростить виртуальные вычисления.

Новые виртуальные технологии, такие как виртуализация на уровне операционной системы, также могут использоваться для снижения энергопотребления. Эти технологии позволяют более эффективно использовать ресурсы, тем самым снижая потребление энергии. Кроме того, консолидация виртуализированных технологий более эффективна, чем консолидация на виртуальных машинах , поэтому на одной физической машине можно развернуть больше сервисов, уменьшая количество необходимого оборудования.

Терминальные серверы

Терминальные серверы также используются в экологически чистых вычислениях. При использовании системы пользователи терминала подключаются к центральному серверу; все фактические вычисления выполняются на сервере, но конечный пользователь работает с операционной системой на терминале. Их можно комбинировать с тонкими клиентами , которые потребляют до 1/8 количества энергии обычной рабочей станции, что приводит к снижению затрат и потребления энергии. Увеличилось использование терминальных служб с тонкими клиентами для создания виртуальных лабораторий. Примеры программного обеспечения сервера терминалов включают службы терминалов для Windows и проект сервера терминалов Linux (LTSP) для операционной системы Linux . Программные клиенты удаленного рабочего стола, такие как Windows Remote Desktop и RealVNC, могут предоставлять аналогичные функции тонкого клиента при работе на маломощном стандартном оборудовании, которое подключается к серверу.

Управление энергопотреблением

Расширенный интерфейс конфигурации и питания (ACPI), стандарт открытой промышленности, позволяет операционной системе для непосредственного управления энергосберегающими аспекты его базового оборудования. Это позволяет системе автоматически отключать такие компоненты, как мониторы и жесткие диски, после заданных периодов бездействия. Кроме того, система может перейти в спящий режим , когда большинство компонентов (включая ЦП и системную оперативную память) выключены. ACPI является преемником более раннего стандарта Intel-Microsoft под названием Advanced Power Management , который позволяет BIOS компьютера управлять функциями управления питанием.

Некоторые программы позволяют пользователю вручную регулировать напряжение, подаваемое на ЦП, что снижает как количество выделяемого тепла, так и потребляемую электроэнергию. Этот процесс называется пониженным напряжением . Некоторые процессоры могут автоматически понижать напряжение процессора в зависимости от рабочей нагрузки; эта технология называется SpeedStep на процессорах Intel, PowerNow! / Cool'n'Quiet на чипах AMD, LongHaul на процессорах VIA и LongRun на процессорах Transmeta .

Мощность центра обработки данных

Центры обработки данных, которые критиковали за чрезвычайно высокий спрос на энергию, являются основным направлением деятельности сторонников экологически чистых вычислений. Согласно исследованию Гринпис , на центры обработки данных приходится 21% электроэнергии, потребляемой ИТ-сектором, что составляет около 382 млрд кВтч в год.

Центры обработки данных могут потенциально повысить эффективность использования энергии и пространства с помощью таких методов, как консолидация хранилищ и виртуализация. Многие организации стремятся устранить недостаточно загруженные серверы, что приведет к снижению энергопотребления. Федеральное правительство США установило минимальный целевой показатель сокращения энергопотребления центров обработки данных на 10% к 2011 году. С помощью самопровозглашенной сверхэффективной технологии испарительного охлаждения Google Inc. смогла снизить потребление энергии до 50% от того, что использовалось ранее. в среднем по отрасли.

Поддержка операционной системы

Microsoft Windows включает в себя ограниченные функции управления питанием ПК, начиная с Windows 95. Первоначально они предусматривали режим ожидания (приостановка в ОЗУ) и отслеживание состояния низкого энергопотребления. В последующих итерациях Windows добавлен спящий режим (приостановка на диск) и поддержка стандарта ACPI . Windows 2000 была первой операционной системой на базе NT, которая включала управление питанием. Это потребовало серьезных изменений в базовой архитектуре операционной системы и новой модели драйверов оборудования. Windows 2000 также представила групповую политику , технологию, которая позволяла администраторам централизованно настраивать большинство функций Windows. Однако управление питанием не входило в их число. Вероятно, это связано с тем, что конструкция параметров управления питанием основывалась на связанном наборе двоичных значений реестра для каждого пользователя и для каждой машины, что позволяло каждому пользователю настраивать свои собственные параметры управления питанием.

Этот подход, несовместимый с групповой политикой Windows, был повторен в Windows XP. Причины такого дизайнерского решения Microsoft неизвестны, и оно вызвало резкую критику. Microsoft значительно улучшила это в Windows Vista, переработав систему управления питанием, чтобы разрешить базовую настройку с помощью групповой политики. Предлагаемая поддержка ограничена одной политикой для каждого компьютера. В самом последнем выпуске Windows 7 эти ограничения сохраняются, но в него включены уточнения для объединения таймеров , управления питанием процессора и яркости панели дисплея. Наиболее существенное изменение в Windows 7 - это взаимодействие с пользователем. Важность плана управления питанием High Performance по умолчанию была уменьшена с целью побудить пользователей экономить электроэнергию.

Существует значительный рынок стороннего программного обеспечения для управления питанием ПК, предлагающего функции, выходящие за рамки тех, что присутствуют в операционной системе Windows. доступный. Большинство продуктов предлагают интеграцию с Active Directory и настройки для каждого пользователя / компьютера, а более продвинутые предлагают несколько схем управления питанием, планы управления питанием по расписанию, функции защиты от бессонницы и отчеты об энергопотреблении предприятия. Известные поставщики включают 1E NightWatchman, Data Synergy PowerMAN (программное обеспечение) , Faronics Power Save, Verdiem SURVEYOR и EnviProt Auto Shutdown Manager.

Системы Linux начали обеспечивать управление питанием, оптимизированное для портативных компьютеров, в 2005 году, а варианты управления питанием стали массовыми с 2009 года.

Источник питания

Блоки питания настольных компьютеров обычно имеют КПД 70–75%, при этом оставшаяся энергия рассеивается в виде тепла. Программа сертификации под названием 80 Plus сертифицирует блоки питания с КПД не менее 80%; Обычно эти модели заменяют старые, менее эффективные блоки питания того же форм-фактора. По состоянию на 20 июля 2007 г. все новые настольные блоки питания, сертифицированные Energy Star 4.0, должны иметь КПД не менее 80%.

Место хранения

Жесткие диски меньшего форм-фактора (например, 2,5 дюйма) часто потребляют меньше энергии на гигабайт, чем диски большего размера. В отличие от жестких дисков, твердотельные накопители хранят данные во флэш-памяти или DRAM . Отсутствие движущихся частей позволяет несколько снизить энергопотребление для устройств на базе флэш-памяти малой емкости.

Поскольку цены на жесткие диски упали, фермы хранения, как правило, увеличивали емкость, чтобы сделать больше данных доступными в Интернете. Сюда входят архивные и резервные данные, которые раньше хранились на ленте или другом автономном хранилище. Увеличение онлайн-хранилища привело к увеличению энергопотребления. Снижение мощности, потребляемой большими массивами хранения, при сохранении преимуществ онлайн-хранилища, является предметом постоянных исследований.

Видеокарта

Быстрый графический процессор может быть самым большим потребителем энергии в компьютере.

Варианты энергоэффективного дисплея включают:

• Нет видеокарты - используйте общий терминал, общий тонкий клиент или программное обеспечение для совместного использования рабочего стола, если требуется дисплей.
• Используйте видеовыход материнской платы - обычно с низкой производительностью 3D и низким энергопотреблением.
• Выберите графический процессор на основе низкой мощности в режиме ожидания, средней мощности или производительности на ватт .

Отображать

В отличие от других технологий отображения, электронная бумага не потребляет энергии при отображении изображения. ЭЛТ-мониторы обычно потребляют больше энергии, чем ЖК-мониторы. Они также содержат значительное количество свинца. В ЖК-мониторах для освещения дисплея обычно используется люминесцентная лампа с холодным катодом . В некоторых новых дисплеях вместо люминесцентной лампы используется матрица светоизлучающих диодов (СИД), что снижает количество электроэнергии, потребляемой дисплеем. Флуоресцентная подсветка также содержит ртуть, тогда как светодиодная подсветка не содержит.

Свет на темном цвет схема , также называемый режимом темного , является цветовой схемой , которая требует меньше энергии для отображения на новых дисплейные технологии, такие как OLED . Это положительно сказывается на сроке службы батареи и энергопотреблении. В то время как OLED будет потреблять около 40% мощности ЖК-дисплея, отображающего изображение, которое в основном является черным, он может использовать более чем в три раза больше энергии для отображения изображения с белым фоном, например документа или веб-сайта. Это может привести к сокращению срока службы батареи и энергопотребления, если не использовать цветовую схему «светлый-темный». В статье, опубликованной в Popular Science за 2018 год, говорится, что «темный режим проще для глаз и заряда батареи», а отображение белого на полной яркости потребляет примерно в шесть раз больше энергии, чем чистый черный на Google Pixel с OLED-дисплеем. В 2019 году Apple объявила, что режим подсветки и темноты будет доступен во всех нативных приложениях iOS 13 и iPadOS . Сторонние разработчики также смогут реализовать свои собственные темные темы. Google объявила, что с выходом Android 10 на Android появится официальный темный режим .

Переработка материалов

Переработка компьютерного оборудования может удерживать вредные материалы, такие как свинец, ртуть и шестивалентный хром, на свалках , а также может заменить оборудование, которое в противном случае потребовалось бы производить, что дополнительно экономит энергию и выбросы. Компьютерные системы, которые перестали выполнять свои функции, могут быть перепрофилированы или переданы в дар различным благотворительным и некоммерческим организациям. Однако в последнее время многие благотворительные организации ввели минимальные системные требования к переданному в дар оборудованию. Кроме того, детали устаревших систем могут быть утилизированы и переработаны в определенных торговых точках, а также в муниципальных или частных центрах утилизации. Компьютерные расходные материалы, такие как картриджи для принтеров , бумага и батареи, также могут быть переработаны.

Недостатком многих из этих схем является то, что компьютеры, собранные путем утилизации дисков, часто отправляются в развивающиеся страны, где экологические стандарты менее строгие, чем в Северной Америке и Европе. По оценкам Коалиции за токсичные вещества Кремниевой долины , 80% электронных отходов, собираемых для вторичной переработки, отправляется за границу в такие страны, как Китай и Пакистан .

В 2011 году уровень сбора электронных отходов все еще очень низок даже в таких экологически ответственных странах, как Франция. В этой стране сбор электронных отходов по-прежнему составляет 14% годовых между проданным электронным оборудованием и собранными электронными отходами с 2006 по 2009 год.

Утилизация старых компьютеров поднимает важную проблему конфиденциальности. Старые устройства хранения по-прежнему хранят личную информацию, такую ​​как электронные письма, пароли и номера кредитных карт, которые можно восстановить, просто используя программное обеспечение, свободно доступное в Интернете. Удаление файла фактически не приводит к его удалению с жесткого диска. Перед утилизацией компьютера пользователи должны извлечь жесткий диск или жесткие диски, если их несколько, и физически уничтожить их или хранить в безопасном месте. Есть несколько авторизованных компаний по утилизации оборудования, которым компьютер может быть передан на утилизацию, и они обычно подписывают соглашение о неразглашении.

Облачные вычисления

Облачные вычисления решают две основные проблемы ИКТ, связанные с экологически чистыми вычислениями - использование энергии и потребление ресурсов . Виртуализация , среда динамического выделения ресурсов , многопользовательская среда , подходы к экологичным центрам обработки данных позволяют облачным вычислениям в значительной степени снизить выбросы углерода и потребление энергии. Крупные предприятия и малые предприятия могут сократить прямое потребление энергии и выбросы углерода до 30% и 90% соответственно, перенеся определенные локальные приложения в облако. Одним из распространенных примеров является онлайн-шоппинг, который помогает людям покупать товары и услуги через Интернет, не требуя от них водить машину и тратить топливо, чтобы добраться до физического магазина, что, в свою очередь, снижает выбросы парниковых газов, связанные с поездками.

Периферийные вычисления

Новые технологии, такие как периферийные и туманные вычисления, являются решением для снижения энергопотребления. Эти технологии позволяют перераспределять вычисления в непосредственной близости от места использования, тем самым снижая затраты на электроэнергию в сети. Кроме того, при наличии небольших центров обработки данных значительно сокращается энергия, используемая в таких операциях, как охлаждение и техническое обслуживание.

Дистанционная работа

Технологии телеконференцсвязи и телеприсутствия часто используются в инициативах экологически чистых вычислений. Преимуществ много; повышение удовлетворенности работников, сокращение выбросов парниковых газов, связанных с поездками, и увеличение прибыли в результате снижения накладных расходов на офисные помещения, отопление, освещение и т. д. Значительная экономия; Среднее годовое потребление энергии офисными зданиями в США составляет более 23 киловатт-часов на квадратный фут, при этом на отопление, кондиционирование воздуха и освещение приходится 70% всей потребляемой энергии. Другие связанные инициативы, такие как гостиничный бизнес , уменьшают площадь в квадратных футах на одного сотрудника, поскольку рабочие резервируют место только тогда, когда оно им необходимо. Многие виды работ, такие как продажи, консалтинг и выездное обслуживание, хорошо сочетаются с этой техникой.

Передача голоса по IP (VoIP) уменьшает инфраструктуру телефонной проводки за счет совместного использования существующей медной сети Ethernet. Мобильность VoIP и добавочного номера телефона также сделала « горячую» работу более практичной. Wi-Fi потребляет в 4-10 раз меньше энергии, чем 4G.

Энергетические показатели устройств телекоммуникационных сетей

Потребление энергии информационными и коммуникационными технологиями (ИКТ) в США и во всем мире оценивается соответственно в 9,4% и 5,3% от общего объема произведенной электроэнергии. Энергопотребление ИКТ сегодня значительно даже по сравнению с другими отраслями. Некоторые исследования пытались определить ключевые показатели энергии, которые позволяют проводить соответствующее сравнение между различными устройствами (элементами сети). Этот анализ был сосредоточен на том, как самостоятельно оптимизировать потребление устройств и сетей для операторской связи. Цель заключалась в том, чтобы позволить немедленное восприятие взаимосвязи между сетевой технологией и воздействием на окружающую среду. Эти исследования находятся в самом начале, и пробел, который необходимо заполнить в этом секторе, все еще огромен, и потребуются дальнейшие исследования.

Суперкомпьютеры

Первый список Green500 был объявлен 15 ноября 2007 года на SC | 07. В дополнение к TOP500, презентация Green500 открыла новую эру, в которой суперкомпьютеры можно сравнивать по производительности на ватт. По состоянию на 2019 год два японских суперкомпьютера возглавили рейтинг энергоэффективности Green500 с производительностью более 16 Гфлопс / ватт, а две системы IBM AC922 с производительностью более 15 гигафлопс / ватт следуют за ними.

Обучение и сертификация

Программы экологически чистых вычислений

Программы для получения степени и последипломного образования, которые обеспечивают обучение в различных сферах информационных технологий наряду с устойчивыми стратегиями, чтобы научить студентов создавать и поддерживать системы, одновременно снижая их вред для окружающей среды. В Австралийском национальном университете (АНУ) предложения «ИКТ в области устойчивого развития» в рамках своих информационно - технологических и инженерных магистерских программ. Университет Атабаски предлагает аналогичный курс «Зеленые ИКТ-стратегии», адаптированный из заметок к курсу ANU Тома Уортингтона. В Великобритании Университет Лидса Беккета предлагает программу MSc Sustainable Computing как с полным, так и с частичным доступом.

Сертификаты экологичных вычислений

Некоторые сертификаты демонстрируют, что человек обладает конкретными знаниями в области экологически чистых вычислений, в том числе:

• Инициатива зеленых вычислений - GCI предлагает сертификаты сертифицированного специалиста по экологическим вычислениям (CGCUS), сертифицированного архитектора зеленых вычислений (CGCA) и сертифицированного специалиста по экологическим вычислениям (CGCP).
• CompTIA Strata Green IT предназначена для ИТ-менеджеров, чтобы показать, что они хорошо разбираются в практиках и методах экологически чистых ИТ, а также почему важно включить их в организацию.
• Экзаменационный совет по информационным системам (ISEB) Foundation Certificate in Green IT подходит для демонстрации общего понимания и осведомленности о зеленых вычислениях и тех областях, где их внедрение может быть полезным.
• Федерация информационных технологий Сингапура (SiTF) Сертифицированный экологический ИТ-специалист Сингапура - это одобренный в отрасли сертификат профессионального уровня, предлагаемый авторизованными партнерами SiTF по обучению. Для сертификации необходимо пройти четырехдневный базовый курс под руководством инструктора и однодневный факультатив от авторизованного поставщика.
• Австралийское компьютерное общество (ACS) ACS предлагает сертификат «Стратегии зеленых технологий» в рамках Программы профессионального компьютерного образования (CPEP). Для получения сертификата необходимо пройти 12-недельный курс электронного обучения, разработанный Томом Уортингтоном, с письменными заданиями.

Блоги и ресурсы Web 2.0

Существует множество блогов и других ссылок, созданных пользователями, которые можно использовать для получения более подробной информации о стратегиях экологически чистых вычислений, технологиях и преимуществах для бизнеса. Многие студенты, обучающиеся на курсах управления и инженерии, помогли повысить осведомленность о «зеленых» вычислениях.

Рейтинги

С 2010 года Гринпис ведет список рейтингов известных технологических компаний в нескольких странах в зависимости от степени чистоты энергии, используемой этой компанией, в диапазоне от A (лучшая) до F (худшая).

ИКТ и спрос на энергию

Цифровизация привела к дополнительному потреблению энергии; эффекты увеличения энергии были сильнее, чем эффекты снижения энергии. Четыре эффекта увеличения потребления энергии:

1. Прямой эффект - Сильному повышению (технической) энергоэффективности в ИКТ противостоит рост сектора.
2. Эффекты эффективности и отдачи. Эффекты отдачи для ИКТ значительно выше, а повышение производительности часто приводит к новому поведению, требующему больших затрат энергии.
3. Экономический рост - положительное влияние цифровизации на экономический рост.
4. Отраслевые изменения - рост услуг ИКТ имеет тенденцию не заменять существующие, а превосходить их.

Смотрите также

• Вычислительная устойчивость
• Energy Star

использованная литература

дальнейшее чтение

• Green IT Factsheet самого Мичиганского университета «s Центр устойчивых систем