Gdy kupujesz za pośrednictwem linków afiliacyjnych zawartych w naszych treściach, możemy otrzymać prowizję, co nie wiąże się dla Ciebie z żadnymi dodatkowymi kosztami. Dowiedz się, jak działa nasz 
Paliwa kopalne, zanieczyszczenie i wpływ działalności człowieka na klimat – to problemy, o których już od dawna głośno się mówi. Nie sposób też pominąć zmartwienia, jakim jest zużycie i pozyskiwanie energii z odpowiednich źródeł.
Wiemy już jednak, że innowacje, nowe materiały i technologie wykorzystywane do projektowania i produkcji sprzętu oraz oprogramowania mogą przyspieszyć postęp w kierunku tak pożądanej neutralności węglowej.
Techopedia zaprosiła do rozmowy ekspertów z różnych dziedzin, by porozmawiać o ekologicznym podejściu do sprzętu i oprogramowania. Wspólnie dokonaliśmy kilku inspirujących spostrzeżeń, choć nie brakło też paru niepokojących wniosków. Przede wszystkim jednak wciąż pozostaje nam pytanie, dlaczego postęp w innowacji nie odbywa się szybciej.
Najważniejsze punkty
-
- Mimo sporego potencjału zrównoważona produkcja oprogramowania nadal pozostaje niedoceniana przez organizacje na całym świecie. Firma Gartner prognozuje powolne tempo adopcji takich rozwiązań.
- Przyjęcie wirtualizacji może usprawnić globalne infrastruktury, przyczynić się do obniżenia kosztów i utorować drogę do zerowej emisji dwutlenku węgla.
- Wzrost zapotrzebowania na krytyczne materiały, niezbędne do wdrożenia zielonych technologii, to szansa dla zrównoważonej industrializacji. Jednocześnie na pierwszy plan wysuwa się potrzeba zrównoważonego wydobycia.
Zielone oprogramowanie: technologia, która uratuje świat
Niedawno, bo 16 maja bieżącego roku, firma Gartner zidentyfikowała pięć strategicznych trendów w technologii, a konkretnie mówiąc w inżynierii oprogramowania, które nabierają tempa w 2024 roku. . Zrównoważona inżynieria oprogramowania, czyli green software development — którą Gartner wskazuje jako pierwszy z trendów — kryje w sobie ogromny potencjał. Większość organizacji na świecie jednak nie dostrzega zalet green software.
Gartner przewiduje, że do roku 2027 zaledwie 30% dużych globalnych korporacji uwzględni zrównoważone oprogramowanie w ramach swoich wymagań niefunkcjonalnych. To i tak byłby istotny wzrost, zważywszy na to, że w tej chwili odsetek takich firm to niespełna 10%. Gartner przestrzega przy okazji przed zwiększonym śladem węglowym, do jakiego przyczynia się sztuczna inteligencja wraz ze swoim potężnym zapotrzebowaniem na moce obliczeniowe.
„Aplikacje wykorzystujące generatywną sztuczną inteligencję są szczególnie wrażliwe na podaż energii, dlatego wdrożenie zrównoważonej inżynierii oprogramowania pomoże organizacjom ustalić odpowiednie priorytety w zakresie rozwiązań przyjaznych środowisku”.
Zielone aktualizacje: metoda przyszłości
A to jeszcze nie wszystko, co może nam dać zielone oprogramowanie — napisane tak, by ograniczać emisję i ślad węglowy. Greg Rivera, wiceprezes CAST Highlight, firmy zajmującej się projektowaniem i tworzeniem oprogramowania, powiedział w rozmowie z Techopedią, że centra danych, które obsługują systemy związane z oprogramowaniem, odpowiadają za około 4-5% światowej emisji CO2. To mniej więcej tyle samo co przemysł lotniczy kolejowy i transport morski razem wzięte.
„Aplikacje można opracowywać lub modyfikować tak, by były bardziej energooszczędne, wydajne i wykorzystywały mniej zasobów, a wszystko to dzięki dogłębnej analizie znanej jako software intelligence”.
Rivera wyjaśnił, że wprowadzenie zapytania do bazy danych w ramach pętli oznacza, że polecenie dostępu do danych jest niepotrzebnie uruchamiane kilka razy. „Jest inny sposób na obsługę system tak, by zapytanie mogło być wprowadzone poza pętlą i uruchamiane tylko wtedy, kiedy jest to niezbędne”, dodał Rivera.
„Wyobraźmy sobie, że zapętlone polecenia są uruchamiane w aplikacji firmowej działającej na skalę masową lub w dużym systemie handlowym, z którego na co dzień korzystają tysiące lub nawet miliony użytkowników”.
Wyłączenie polecenia z pętli może w istotny sposób wpłynąć na emisję CO2 po aktualizacji oprogramowania. Choć ponowne zakodowanie potężnych infrastruktur nie należy do łatwych zadań, warto jednak podjąć ten trud, mając na uwadze, ile można zyskać.
Riviera twierdzi, że zielone oprogramowanie może pomóc organizacjom zrozumieć, jak sprawić, by ich aplikacje stały się bardziej zrównoważone i jak ocenić niezbędny nakład pracy. W ten sposób można też oszacować potencjalne oszczędności w ramach emisji CO2 i zużycia energii, jeśli z oryginalnego oprogramowania zostaną usunięte przedmiotowe błędy.
W jednym przypadku firma CAST Highlight zdołała zredukować potencjalną wysokość rocznych emisji CO2 o około 400 kg. Zoptymalizowana wersja aplikacji miała o 5% lepszy czas wykonywania poleceń w porównaniu z oryginałem.
Przyszłość, w której maszyny wykonują najtrudniejszą robotę
Koncepcja maszyn wirtualnych zyskała popularność dopiero na przestrzeni ostatnich dwóch dekad. Już teraz wykorzystuje się ją w tradycyjnych globalnych infrastrukturach, w których zastępuje przestarzały i kosztowny sprzęt fizyczny. Przykładem sektora, który stara się maksymalnie wykorzystać mechanizmy wirtualizacji, jest telekomunikacja z nową technologią 5G. A to dopiero zapowiedź dalszych zmian w dziedzinie budowania sieci komunikacyjnych.
Dzięki wirtualizacji branża telekomunikacyjna optymalizuje globalne wdrożenie technologii 5G, rozszerza łańcuch dostaw i bazę dostawców, a także redukuje koszty. Choć wirtualizacja napotyka na swojej drodze wyzwania, jakie jak standardy, dobre praktyki czy opór kulturowy, trzeba przyznać, że jest przyszłością komunikacji. Oczekuje się nawet, że kolejny etap, czyli 6G, będzie działał już w pełni w chmurze.
Duże firmy telekomunikacyjne, takie jak NTT Docomo, już teraz nawiązują współpracę z dostawcami usług chmurowych, jak Amazon Web Services, by wspólnie budować ogólnokrajowe sieci 5G Open RAN.
Jak działa zrównoważona wirtualizacja?
Lars Nyman, CMO w firmie CUDO Compute — oferującej wysokowydajne rozwiązania w zakresie chmury GPU — powiedział w rozmowie z Techopedią, że wirtualizacja sprzętu jest kluczowa z punktu widzenia neutralności węglowej.
„Pozwala jak najlepiej wykorzystać istniejący sprzęt i zmniejsza zapotrzebowanie na produkcję nowego, co z kolei obniża zużycie energii i surowców”.
Kjirstin Breure, prezes i tymczasowa CEO w firmie HydroGraph Clean Power, która oferuje zaawansowane materiały i rozwiązania w zakresie czystej energii, powiedziała w rozmowie z Techopedią, że dzięki wirtualizacji kilka maszyn wirtualnych może działać na jednym fizycznym serwerze. W ten sposób sprzęt staje się bardziej wydajny, ponieważ zwiększa się stopień jego wykorzystania.
„To z kolei sprawia, że maszyny wirtualne mogą dynamicznie zarządzać obciążeniem i nakładem energii, a także znacznie obniżać ilość ciepła generowanego w trakcie zasilania systemów, ponieważ tę samą pracę wykonuje teraz o wiele mniej systemów”.
Breure wyjaśnia, że przejście na maszyny wirtualne oznacza też nieporównanie większą skalowalność, ponieważ do osiągnięcia tych samych wyników potrzeba mniej zasobów, których przydział odbywa się znacznie szybciej.
Zielony sprzęt: lepsze wyniki, krytyczne materiały
W maju 2024 roku Światowe Forum Ekonomiczne opublikowało nowy white paper, który ma pomóc krajom i organizacjom zniwelować lukę między podażą a popytem i rozwiązać problemy w zakresie krytycznych materiałów.
Rosnące zapotrzebowanie na krytyczne surowce wynika z globalnego przejścia na zieloną energię. Stanowi to niepowtarzalną okazję dla sektora zielonej industrializacji, szczególnie w krajach rozwijających się.
W raporcie podkreślono znaczenie zrównoważonych procesów w całym łańcuchu dostaw. Optymalizacja łańcucha niesie ze sobą korzyści zarówno ekologiczne jak i ekonomiczne.
Ian Timis, specjalista w zakresie energii i zasobów naturalnych, oraz dyrektor i założyciel firmy Eco Future Metals (obecnie działa w trybie niewidocznym) powiedział w wywiadzie dla Techopedii, że metale takie jak lit, kobalt, nikiel, srebro i miedź są niezbędne w zielonych technologiach.
Metale te mogą przyczynić się do postępu w pojemności baterii, przewodności elektrycznej i ogólnej wydajności urządzeń. Timis podkreślił jednak, że niedobór tych metali staje się palącym problemem, co z kolei rodzi potrzebę stosowania zrównoważonych praktyk wydobywczych.
Breure z HydroGraph Clean Power Inc. powiedziała, że grafen może mieć ogromny wpływ na ulepszenie sprzętu. Na każdym etapie, od produkcji grafenu po jego integrację z różnymi komponentami sprzętowymi (półprzewodniki, baterie, opakowania antystatyczne i inne), grafen może wpływać na wydajność materiału pod względem wytrzymałości, przewodności i wymiany ciepła.
„Wśród korzyści możemy wymienić szybsze baterie, mocniejsze chipy i bardziej zrównoważone, wydajne komponenty. Następnie, po zakończeniu eksploatacji, komponenty te można łatwiej poddać recyklingowi i ulepszyć za pomocą grafenu i innych nanomateriałów”.
Oszczędności nie tylko finansowe
Nyman z CUDO Compute dodał, że nowe trendy w kierunku opracowywania bardziej energooszczędnych procesorów graficznych nie uwzględniają wyłącznie kryteriów finansowych. Chipy NVIDIA są tego dobrym przykładem: wydajność energetyczna to przede wszystkim korzyść ekologiczna. Widać, że producenci zaczynają kłaść na to nacisk.
Inne kluczowe postępy dotyczą technologii chłodzenia cieczą. „Metody te są bardzo obiecujące, jeśli chodzi o zmniejszenie zużycia energii i strat ciepła”, powiedział Nyman, dodając, że wdrażanie ekologicznych rozwiązań sprzętowo-programowych staje się coraz bardziej usprawnione, a wiele firm oferuje rozwiązania typu plug-and-play.
Podsumowanie
Jesteśmy na dobrej drodze, ale eksperci nie ukrywają, że moglibyśmy trochę przyspieszyć kroku. Gdyby innowacje lub adopcja nowych technologii nabrały tempa, świat byłby nam wdzięczny.
Zrównoważone oprogramowanie, wirtualizacja i nowoczesny sprzęt to milowe kroki na drodze do postępu. Wciąż jednak wydaje się, że ich potencjał pozostaje niedoceniony.
Połączenie różnych technologii mogłoby przeobrazić kształt nowoczesnego przemysłu, zmodernizować biznes i zminimalizować emisję dwutlenku węgla we wszystkich sektorach.
