Wprowadzenie do zielonych komputerów dla zrównoważonej przyszłości

Zielone przetwarzanie to przyjazne dla środowiska podejście do informatyki. Polega na wykorzystaniu komputerów, urządzeń komputerowych i zasobów IT przy minimalnym poborze mocy oraz odpowiedniej utylizacji części w celu ochrony naszego środowiska.

Jest tak wiele do dodania, ale zachowam to do następnej sekcji.

Na początek zrozummy, dlaczego mówimy o zielonym informatyce.

Czy widziałeś, jak Leonardo di Caprio podniósł głos w sprawie zmian klimatycznych i ochrony środowiska? Jeśli nie, sprawdź jego profil na Instagramie.

Podobnie jak on, tysiące ludzi są zaniepokojone tymi samymi problemami, w których poziom wody zaczyna się podnosić, topnieją lodowce, klęski żywiołowe, takie jak huragany i tsunami zagrażające życiu, rozprzestrzeniające się pożary lasów, wyczerpywanie się warstwy ozonowej, a lista nigdy się nie kończy.

Wszystko to są niszczycielskie skutki zmiany klimatu i degradacji środowiska. Działalność człowieka wyczerpuje zasoby naturalne, emituje gazy cieplarniane, wycina lasy i zanieczyszcza ziemię, wodę i powietrze.

To powiedziawszy, komputery są nieodłączną częścią naszego codziennego życia, od dzieci po osoby starsze. Ale są one również szkodliwe dla środowiska od momentu ich produkcji po użytkowanie i utylizację. Zużywają dużo energii i emitują dwutlenek węgla, a jeśli nie pozbędziesz się ich odpowiednio lub nie poddasz ich recyklingowi, powodują zanieczyszczenie.

W tym miejscu pojawia się zielone informatyka w zakresie zielonego informatyki. Jest to próba zmniejszenia lub ograniczenia szkodliwego wpływu komputerów i wdrożenia ekologicznych środków w codziennym użytkowaniu.

W tym artykule omówię szczegółowo zielone przetwarzanie, omówię wyzwania i korzyści oraz jak można wdrożyć zielone przetwarzanie nawet na poziomie indywidualnym.

Zacznijmy!

Co to jest zielone przetwarzanie?

Zielone przetwarzanie to podejście do przyjaznego dla środowiska korzystania z komputerów. Obejmuje produkcję, projektowanie, utylizację i wykorzystanie komputerów i powiązanych zasobów w sposób efektywny i wydajny, przy minimalnym lub zerowym negatywnym wpływie na środowisko.

To zrównoważone podejście pomaga oszczędzać energię elektryczną i zapewnia, że ​​komputery wytwarzają mniej ciepła. Pomaga również chronić środowisko przed niebezpiecznymi materiałami i ich wpływem.

Green Computing ma na celu:

• Efektywność energetyczna i zarządzanie energią
• Korzystanie z przyjaznego dla środowiska sprzętu i oprogramowania
• Minimalizacja zużycia substancji niebezpiecznych
• Recykling materiałów
• Wydłużenie żywotności produktów

Jest to skuteczna strategia redukcji śladu węglowego, jaki pozostawiają systemy informatyczne. Korzystanie z technologii informacyjno-komunikacyjnych (ICT) pomaga rozwijać segmenty mające wpływ na emisję dwutlenku węgla. Ponadto w zielonym informatyce stosuje się technologie i strategie zarządzania w celu zmniejszenia marnotrawstwa energii.

Co więcej, zielone przetwarzanie ma kluczowe znaczenie dla każdej klasy systemów, od dużych centrów danych po systemy przenośne. Pomaga stworzyć zrównoważony proces biznesowy, szerzyć świadomość i prowadzić inicjatywy środowiskowe w celu budowania lepszej przyszłości.

Zielone obliczenia: przykłady

Odnawialne źródło energii może być doskonałym przykładem zielonego informatyki. Obejmuje:

• Energia słoneczna
• Energia geotermalna
• Energia wiatrowa
• Elektryczność wodna

Te źródła energii są generowane z natury, takiej jak światło słoneczne, ziemia, wiatr i deszcz. Są swobodnie dostępne i nie generują dużych zanieczyszczeń, dlatego energia z nich ujarzmiona nazywana jest również czystą energią.

Zastosowania Green Computing

• Połączone ogrzewanie i oświetlenie: rośnie wykorzystanie podłączonych urządzeń do ogrzewania i oświetlenia (poprzez IoT), takich jak inteligentne termostaty i technologie LED. Pomaga to zmniejszyć zużycie energii, ponieważ można je łatwo kontrolować za pomocą aplikacji.
• Pojazdy elektryczne: zamiast zużywać paliwa kopalne, takie jak ropa naftowa, pojazdy mogą teraz wykorzystywać energię elektryczną do napędzania samochodów. A to zastosowanie zielonych komputerów jest obecnie bardzo poszukiwane, co wyjaśnia, dlaczego dostępnych jest wiele opcji od różnych producentów, takich jak Toyota, Tesla itp.
• Centra danych: Centra danych zużywają dużą moc, a ich utrzymanie to koszt ogólny. Czołowi światowi giganci technologiczni, tacy jak Google, Amazon i Apple, starają się budować energooszczędne centra danych o minimalnym wpływie na środowisko i minimalnych kosztach.
• Energia alternatywna: duże firmy technologiczne wprowadzają teraz alternatywne źródła energii, takie jak energia wiatrowa, energia słoneczna itp., aby zasilać swoje centra danych.
• Urządzenia do recyklingu: komputery, telefony komórkowe i inne urządzenia elektroniczne zawierają szkodliwe chemikalia, rzadkie metale i tak dalej. Wytwarzanie ich na dużą skalę jest niebezpieczne, dlatego firmy rozpoczęły recykling tych odpadów.

Inne zastosowania ekologicznych dojazdów to sieci bezprzewodowe, przetwarzanie w chmurze, przetwarzanie brzegowe, przetwarzanie równoległe i inne.

Jak powstało Green Computing?

Stare komputery były masywne i zużywały znacznie więcej energii. Zarządzanie nimi również zajęło dużo czasu. Zawsze zużywały energię, nawet jeśli są bezczynne, ponieważ nie było trybu uśpienia/hibernacji ani zarządzania energią w celu oszczędzania energii.

Wyzwanie to zaowocowało stworzeniem innowacyjnego programu Energy Star w 1992 roku przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (EPA). Program Energy Star ma na celu rozpoznanie i promowanie energooszczędnych monitorów, urządzeń przyjaznych dla środowiska i innych technologii kontroli klimatu. Doprowadziło to do powstania tego, co dziś nazywamy „zielonymi komputerami”.

W tym samym czasie pojawił się tryb uśpienia, który rozpowszechnił się w elektronice użytkowej. Umożliwiło to użytkownikom włączenie trybu uśpienia w przypadku braku aktywności. W rezultacie wzrosły oszczędności energii przy jednoczesnej redukcji emisji dwutlenku węgla.

Ponadto szwedzka firma TCO Development zainicjowała certyfikowany przez TCO program popularyzacji niskiej emisji elektrycznej i magnetycznej komputerów CRT. Ponadto program został następnie rozszerzony o kryteria dotyczące stosowania substancji niebezpiecznych, zużycia energii i ergonomii.

Dlaczego ekologiczne przetwarzanie danych jest ważne?

Komputery stały się nieodłączną częścią współczesnego pokolenia. Oszczędza nasz czas i wysiłek oraz ułatwia życie. Ale również zużywa dużo energii, generuje ciepło i ma kilka innych negatywnych skutków dla środowiska.

• Ze względu na wysokie zużycie energii komputery i inne urządzenia elektroniczne wpływają na nasze środowisko i wyczerpują wodę, powietrze i ziemię. W konsekwencji powoduje zmiany klimatyczne, toksyczność powietrza, kwaśne deszcze itp.
• Rosnąca emisja szkodliwych gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla, powoduje zanieczyszczenie i degradację środowiska. Zwiększa globalne ocieplenie i zmiany klimatyczne.
• Komputery i ich urządzenia peryferyjne, centra danych, urządzenia sieciowe itp. wytwarzają w dużych ilościach dwutlenek węgla. Ponadto niektóre części komputera nie ulegają biodegradacji ani nie podlegają recyklingowi.
• Produkcja produktów komputerowych obejmuje toksyczne chemikalia do ochrony przeciwpożarowej, izolacji elektrycznej i lutowania. Narażenie na te opary chemiczne przez dłuższy czas może powodować poronienia, raka itp.
• Niewłaściwa utylizacja tych urządzeń może być szkodliwa dla środowiska, ponieważ zawierają one pewne niebezpieczne substancje chemiczne i materiały, takie jak ołów, kadm, rtęć itp.

To wołanie o pomoc. Zielone przetwarzanie danych to sposób na ograniczenie tych szkodliwych skutków i zachęcanie do praktyki informatyki odpowiedzialnej za środowisko.

Zalety i wady Green Computing

Podobnie jak w przypadku innych rzeczy, zielone przetwarzanie ma również zalety i wady. Zobaczmy najpierw jego zalety.

Zalety

• Ponieważ zielone przetwarzanie kładzie nacisk na niskie zużycie energii, pomaga zmniejszyć wykorzystanie paliw kopalnych i emisje gazów cieplarnianych.
• Ma na celu zmniejszenie wytwarzania ciepła przez komputery i urządzenia elektroniczne w celu ochrony środowiska.
• Promuje efektywne wykorzystanie zasobów naturalnych i ich ochronę.
• Takie podejście podkreśla, że ​​stosowanie nietoksycznych substancji zmniejsza zagrożenia dla zdrowia.
• Zielone przetwarzanie zachęca do recyklingu i ponownego wykorzystania materiałów w celu zmniejszenia ilości odpadów elektronicznych, a co za tym idzie, mniejszego zanieczyszczenia gleby.
• Jest opłacalny, ponieważ wiąże się z mniejszym zapotrzebowaniem na energię i chłodzenie.
• Wdrażanie zielonych technologii komputerowych sprawia, że ​​jesteśmy odpowiedzialni za środowisko i prowadzimy zrównoważoną przyszłość.

Wyzwania

Każda koncepcja wiąże się z nieodłącznymi wyzwaniami, które ludzie muszą przezwyciężyć. Chociaż zielone przetwarzanie wydaje się być przełomem, istnieją problemy, z którymi borykają się firmy podczas jego wdrażania. Niektóre z wyzwań zielonych komputerów to:

• Ze względu na brak obaw i ogromną konkurencję rynkową firmy opierają się tej zmianie. W związku z tym każdy musi ponieść ten wpływ. Przemyślane przywództwo i edukowanie ludzi o zagrożeniach może zwiększyć świadomość i dostosować się do ekologicznych sposobów.
• Częste zmiany technologii mogą dezorientować ich przy podejmowaniu decyzji o dalszym postępowaniu.
• Początkowy koszt wdrożenia zielonego informatyki jest wysoki.
• Mniej informacji jest dostępnych na temat zielonego informatyki i istnieje duża różnica w zrozumieniu przez użytkowników końcowych, profesjonalistów i firmy.
• Firmom trudno jest podejmować decyzje ze względu na fragmentaryczne dane. Muszą włożyć więcej wysiłku w zbieranie i analizowanie danych i dojść do wniosku, że stosowana przez nich metoda jest przyjazna dla środowiska, a jednocześnie opłacalna dla ich biznesu.

Jak firma może przyjąć Green Computing?

Systemy informatyczne obejmują ludzi, sprzęt, oprogramowanie i sieci. Tak więc, jeśli chcesz zastosować zielone przetwarzanie, musisz uwzględnić każdy z nich. Dostarczane rozwiązanie musi również uwzględniać zadowolenie użytkowników końcowych, zgodność z przepisami, właściwe zarządzanie i przyzwoity zwrot z inwestycji.

Oto niektóre z technik, które firma informatyczna i inne firmy mogą zastosować, aby przyjąć zielone przetwarzanie:

Zwiększenie żywotności produktu

Stosowanie zielonych technologii komputerowych wymaga zapewnienia dłuższej żywotności produktów, aby ograniczyć e-odpady i uniknąć konieczności produkowania ich w większej ilości. Możesz również położyć nacisk na budowanie lub używanie produktów z modułowością i możliwością rozbudowy. W rezultacie małe moduły lub części mogą być produkowane i wymieniane w celu unowocześnienia systemu zamiast produkcji całego systemu.

Projekt serwera

Centra danych zużywają znaczną ilość energii na całym świecie, około 100-200 razy więcej niż zwykłe budynki biurowe. Centra danych mogą wdrażać ekologiczne przetwarzanie danych w celu projektowania energooszczędnych centrów danych. Musi dotyczyć wszystkich aspektów wykorzystania energii, od urządzeń IT i sprzętu do klimatyzacji, ogrzewania, chłodzenia i wentylacji po przewężenie i lokalizację budynku.

Firmy muszą skupić się na najlepszych praktykach projektowania przyjaznych dla środowiska centrów danych w różnych obszarach, takich jak systemy IT, systemy elektryczne, systemy chłodzenia, warunki środowiskowe, zarządzanie powietrzem, recykling ciepła odpadowego i wytwarzanie energii elektrycznej na miejscu. Jednocześnie projekt musi optymalizować wykorzystanie przestrzeni, efektywność i wydajność centrów danych.

Optymalizacja oprogramowania

Najlepsze sposoby na optymalizację oprogramowania i wdrożenie go to:

• Wirtualizacja: Odnosi się do procesu abstrahowania lub dzielenia zasobów komputera, takich jak procesory, pamięć masowa, pamięć itp., na komputery wirtualne lub maszyny wirtualne (VM). W tym przypadku co najmniej dwie instancje wirtualne działają w jednym, niezawodnym systemie fizycznym. Pomaga oszczędzać zasoby systemowe, eliminując konieczność stosowania oryginalnego sprzętu, jednocześnie zmniejszając chłodzenie i zużycie energii. Zmniejsza również potrzebę produkcji większej ilości sprzętu. Wirtualizacja pomaga efektywnie rozprowadzać pracę, dzięki czemu serwery nie zużywają energii, gdy nie są używane. Działają lub są w trybie uśpienia. Ponieważ ta technologia jest energooszczędna, wielu dostawców usług oferuje pakiety oprogramowania umożliwiające wirtualne przetwarzanie.
• Tworzenie wydajnych algorytmów: Wydajne algorytmy mogą być jednym z czynników wpływających na liczbę zasobów potrzebnych do funkcji obliczeniowej. Zmiany algorytmu, na przykład przyspieszenie algorytmu wyszukiwania, mogą pomóc w znacznym zmniejszeniu wykorzystania zasobów. Dlatego firmy IT muszą zadbać o to, aby programiści pisali lepszy, wydajny kod.
• Strategiczne przydzielanie zasobów: zespoły IT mogą używać algorytmów do kierowania danych do centrum danych, w którym dostępna jest tańsza energia elektryczna. Oszczędza koszty. Podobnie mogą również kierować ruch z centrum danych, w którym panuje cieplejsza pogoda. Takie podejście pozwala im wyłączać systemy i unikać klimatyzacji, jednocześnie zmniejszając zużycie energii.
• Korzystanie z serwerów terminali: Serwery terminali to serwery lub urządzenia sprzętowe udostępniające terminale, takie jak komputery PC, smartfony, tablety, drukarki itp., które mają wspólne połączenie z serwerem terminali. Korzystanie z serwerów terminali eliminuje potrzebę posiadania przez terminale interfejsu sieciowego, modemu lub własnej karty. Wdrażając serwery terminalowe, możesz zaoszczędzić na zużyciu energii, a także na kosztach.

Zarządzanie energią

Efektywne zarządzanie energią to duży krok w kierunku ekologicznego przetwarzania. I każda firma, bez względu na to, jak duża czy mała, może to wdrożyć i chronić środowisko.

To powiedziawszy, istnieje otwarty standard branżowy o nazwie Advanced Configuration & Power Interface (ACPI), który umożliwia systemom automatyczne wyłączanie ich komponentów, takich jak dyski twarde i monitory, po pewnych okresach nieaktywności.

Możesz także hibernować systemy, gdy większość ich komponentów, takich jak pamięć RAM i procesor, jest wyłączona. Ponadto niektóre programy umożliwiają ręczną regulację napięcia procesora, zmniejszając zużycie energii elektrycznej i wytwarzanie ciepła.

Co więcej, dyski twarde o niewielkich rozmiarach około 2,5 cala zużywają mniej energii niż większe dyski na gigabajt. Ponadto dyski półprzewodnikowe (SSD) przechowują dane w pamięci DRAM lub pamięci flash. Ponieważ nie ma w nich ruchomych części, zużywają jeszcze mniej energii.

Ponadto firmy IT muszą zarządzać energią w procesorach graficznych – jednym z największych odbiorców energii w komputerach. Korzystaj z energooszczędnych sposobów, takich jak brak kart graficznych zamiast współdzielonego terminala, klienta udostępniania pulpitu itp. Możesz także wykorzystać wyniki wideo z płyty głównej lub wybrać procesor graficzny, który zużywa mniej energii w stanie bezczynności.

Recykling materiałów

Innym doskonałym sposobem na wprowadzenie ekologicznego informatyki jest recykling materiałów w urządzeniach komputerowych. Zapobiega przedostawaniu się na składowiska szkodliwych substancji, takich jak rtęć, ołów, kadm itp. Możesz również wymienić niektóre urządzenia, zamiast produkować je od nowa, zmniejszając emisje i oszczędzając energię.

Ponadto firmy IT mogą zmienić przeznaczenie komputerów lub przekazać je organizacjom non-profit i organizacjom charytatywnym, których już nie używają. Ponadto części przestarzałych systemów i materiałów eksploatacyjnych, takie jak papier, baterie i wkłady do drukarek, są poddawane recyklingowi. Należy jednak zachować ostrożność podczas recyklingu starych komputerów ze względu na problemy z prywatnością, ponieważ mogą one zawierać niektóre dane poprzednich użytkowników, które wymagają zniszczenia przed recyklingiem.

Przetwarzanie w chmurze, Edge i równoległe

Przetwarzanie w chmurze pomaga firmom IT przyjąć ekologiczne przetwarzanie, rozwiązując problemy, takie jak zużycie zasobów i zużycie energii. Podejścia takie jak wirtualizacja, energooszczędne centra danych, wielodostępność itp. umożliwiają przetwarzanie w chmurze w celu zmniejszenia zużycia energii i emisji dwutlenku węgla. Korzystanie z przetwarzania w chmurze eliminuje potrzebę posiadania energochłonnych centrów danych.

Co więcej, przetwarzanie brzegowe umożliwia redystrybucję obliczeń w pobliżu użytkowników w celu obniżenia kosztów. Pozwala to mieć mniejsze centra danych, w których konserwacja jest również mniej pod względem zużycia energii i kosztów.

Podobnie przetwarzanie równoległe pomaga zmniejszyć zużycie energii, ponieważ wiele niewielkich obliczeń lub funkcji może działać jednocześnie na wielu procesorach, które współdziałają za pośrednictwem pamięci współdzielonej, zamiast działać na oddzielnym sprzęcie zużywającym więcej energii.

Telepraca

Praca zdalna rośnie wysoko, zwłaszcza po wybuchu epidemii COVID-19. Wdrażanie telekonferencji i praca z dowolnego miejsca niesie ze sobą wiele korzyści, takich jak zmniejszenie emisji z podróży, wygoda pracowników i wyższe marże zysku dzięki niskim kosztom utrzymania biura.

Kilka wskazówek, jak zastosować zielone przetwarzanie

Zielone przetwarzanie to inicjatywa, którą wszyscy muszą przyjąć indywidualnie. Niezależnie od tego, czy pracujesz w firmie, jesteś właścicielem firmy, czy pracujesz samodzielnie, możesz zastosować pewne praktyki, aby wesprzeć tę inicjatywę.

Oto kilka wskazówek, które możesz zastosować, aby wdrożyć i promować zielone przetwarzanie:

• Używaj produktów z etykietą Energy Star, ponieważ zużywają one mniej energii i są wytwarzane zgodnie z ekologicznymi koncepcjami obliczeniowymi.
• Jeśli nie korzystasz z komputera, wyłącz go, aby oszczędzać energię.
• Jeśli chcesz zrobić sobie przerwę, ale nie wyłączaj komputera, możesz przełączyć go w tryb uśpienia, aby oszczędzać energię.
• Wybierz energooszczędne wyświetlacze, takie jak diody OLED, które zużywają mało energii, oszczędzają baterię i nie męczą oczu.
• Użyj ciemnych motywów lub trybu ciemnego, ponieważ wymaga mniej energii.
• Staraj się nie używać wygaszaczy ekranu, ponieważ zużywają one energię, gdy system jest bezczynny.
• Zmniejsz jasność monitora, ponieważ wysoka jasność wymaga więcej energii.
• Spróbuj użyć diod LED zamiast monitorów CRT, aby zaoszczędzić energię i zmniejszyć emisję dwutlenku węgla.
• Pozbądź się e-odpadów w bezpieczny sposób, ponieważ urządzenia komputerowe zawierają niebezpieczne materiały, które zanieczyszczają środowisko. Takie materiały wymagają formalnej utylizacji w laboratoriach.
• Używaj atramentów o niskiej zawartości lotnych związków organicznych, energooszczędnych drukarek, papieru z recyklingu i regenerowanych wkładów atramentowych. Możesz także zrezygnować z papieru, gdziekolwiek możesz.
• Kup energooszczędne komponenty, takie jak dyski SSD zamiast dysków twardych.
• Używaj e-maili jako głównego nurtu komunikacji, a nie faksu.
• Wdrożenie protokołu Voice over Internet Protocol lub VoIP w celu zmniejszenia ilości odpadów metalowych i infrastruktury okablowania
• Pozwól swoim pracownikom pracować z domu wszędzie tam, gdzie to możliwe, ponieważ dojazdy do pracy prowadzą do większego zużycia paliwa.
• Kupuj online, jeśli to możliwe, zamiast chodzić do sklepów, spalając paliwo w swoim pojeździe.
• Spróbuj współpracować z firmami, które również stosują zielone technologie, a nie na odwrót. Pomoże zmienić sposób myślenia i promować zielone przetwarzanie.
• Wykorzystaj energię odnawialną w swoich centrach danych.
• Twórz strategiczne zarządzanie energią w całej organizacji, w tym zespół IT do prawidłowego zarządzania urządzeniami, gromadzenia danych i zużycia energii.
• Rozpowszechniaj świadomość ekologiczną w swojej organizacji i poza nią

Ostatnie słowa

Globalne ocieplenie i zmiany klimatyczne to jedne z głównych problemów w dzisiejszych czasach. Poziom zanieczyszczenia wzrasta na lądzie, wodzie i powietrzu. W tym celu ekologiczna informatyka jest skutecznym podejściem, które może pomóc w ograniczeniu tych problemów środowiskowych. Może rozwiązać problemy, takie jak emisje gazów cieplarnianych, rosnąca ilość odpadów, spalanie paliw kopalnych, wyczerpywanie się zasobów naturalnych itp.

Dlatego firmy i osoby fizyczne muszą być odpowiedzialne za maksymalne ograniczenie zużycia energii, jednocześnie wdrażając ekologiczne metody prowadzenia działalności i utylizacji odpadów.

Dlatego pamiętaj o trzech zasadach – ograniczaj, używaj ponownie i przetwarzaj i bądź częścią tej wspaniałej inicjatywy – Green Computing i motywuj innych do robienia tego samego, aby wspólnie budować zrównoważoną przyszłość.