كيف يمكن لمراكز البيانات أن تحول مسار انبعاثات الكربون
ويبدو أن صافي الصفر بحلول عام 2050 أصبح أبعد من أي وقت مضى. جوجل ومايكروسوفت واعترفت بأن انبعاثاتها تتزايد نتيجة لنشاط مراكز البيانات المرتبطة بالذكاء الاصطناعي؛ بينما في شهر يوليو، تم الإبلاغ عن أن مراكز البيانات الأيرلندية تمثل 21٪ من استهلاك الكهرباء المقنن في البلاد. ما الذي يمكن أن تفعله مراكز البيانات لتحويل المد بشكل حاسم؟
يقول مارك أكتون، المالك والمحلل الرئيسي في شركة Acton Consulting، إن الصناعة تحتاج “بكل بساطة” لمواجهة الحاجة إلى التغيير. يتم تحويل الكثير من التركيز إلى عوامل مثل فعالية استخدام الطاقة (PUE)، والتي وصلت بالفعل إلى نقطة تناقص العائدات في المرافق جيدة التصميم والإدارة.
“مراكز البيانات نفسها لا تخلق الطلب على الطاقة أو تستهلك الطاقة. يقول أكتون: “كل ما يفعلونه هو إضافة نفقات عامة لتوصيل الطاقة إلى معدات تكنولوجيا المعلومات التي يستضيفونها”. “معالجة عبء تكنولوجيا المعلومات.”
تتميز مراكز البيانات عادةً باستخدام منخفض وتكرار زائد وتكرار البرامج، مع عدم تحسين أي من ذلك لتحقيق كفاءة الطاقة والأثر البيئي. ومع ذلك، يقول أكتون إن هذا الطلب مدفوع “باستهلاكنا للخدمات الرقمية وأنواع المنصات التي نختار استخدامها”.
يجب أن تتغير السلوكيات والاختيارات. ومع ذلك، يعتمد التغيير عادةً على المعلومات المتاحة، وهو أمر يفتقر إليه المستهلك النهائي اليوم.
بغض النظر عن “جوازات سفر” الملابس التي تنتجها شركة “تيسكو”، فقد يكون هناك شيء مثل جواز سفر الطاقة المرتبط بالاستهلاك، أو إدخال نماذج شحن جديدة، أو ضريبة استهلاك الخدمات الرقمية، كما يقول أكتون.
ففي نهاية المطاف، العديد من الخدمات الرقمية أصبحت الآن “مجانية” الاستخدام، مع عدم علم المستخدم النهائي بالتكلفة الإجمالية، بما في ذلك التأثيرات على الانبعاثات. ماذا لو كانت تكلفة استخدام الإنترنت تتم بالساعة، أو كانت الصور والتحميلات تأتي برسوم رمزية؟
يقول أكتون: “يمكننا الحد من الطلب”. “يمكن أن يكون هناك الكثير من الطرق الأفضل للقيام بالأشياء. أو ربما يمكن لنظام تصنيف الطاقة للخدمات الرقمية أن يتيح خيارات مستنيرة، أو حتى تحذير صحي: “إن استهلاك هذه الخدمة قد يلحق الضرر بكوكبكم”. وهذا من شأنه أن يؤدي إلى تقليل طاقة مراكز البيانات وتقليل التأثير البيئي بشكل أكبر بكثير من التنظيم أو العبث بـ PUE.
برمجة يجب أيضًا أن تكون مكتوبة بأنها موفرة للطاقة لمواجهة “التكرار الهائل” المتمثل في وجود كميات كبيرة من الأنظمة الجاهزة للعمل فقط في حالة الحاجة. يمكن أن يكون مركز البيانات فائق الكفاءة، ولكن إذا كان هناك العديد منها، فقد تتبخر الفائدة.
يقول أكتون: “إن تسمية “كفاءة” تعتبر محاسبة سيئة”. “ومع ذلك، فإن الشركات الكبيرة لا تكون مهتمة في كثير من الأحيان، حيث يبدو الأمر بمثابة خطأ تقريبي بالنسبة لها – أو أنها ميزانية شخص آخر.”
ويضيف ماكس شولتز، مدير مركز الأبحاث الأخضر Leitmotiv Digital، أنه لفترة طويلة كان الجميع يعتقد أن التكنولوجيا الرقمية عديمة الوزن في الأساس، والآن لديك مشكلة الحاجة إلى نماذج أعمال حيث يمكنك كسب المال دون الإضرار بالبيئة.
“حتى الآن، لم أر شركة يمكنها فعل ذلك حقًا. يقول شولز: “حتى هذه الهواتف التي يمكنك إصلاحها بنفسك، لا يزال عليك أن تصنع الهاتف”.
يمكننا أيضًا فحص كيفية وأنواع التكنولوجيا التي تستمر في استهلاك الكربون وإعادة النظر فيها الكربون الضرائب وتداول الانبعاثات، طالما أن ذلك لا يسمح ببساطة للمنظمات بتجنب التخفيض الفعلي للانبعاثات.
ويحتاج الابتكار الرقمي إلى أن يكون منطقيا من الناحية الاقتصادية أيضا، وخاصة في أعقاب الذكاء الاصطناعي التوليدي (GenAI). تجنب الابتكارات التي تظل فيها حالة العمل القوية بعيدة المنال.
يقول شولز: “لا يمكننا دعم هذه الأشياء على أمل أن تحل في نهاية المطاف جميع مشاكلنا”. “لأنه أمر مستبعد إلى حد كبير، وما ندعمه في الأساس هو إهدار للطاقة”.
ومن الممكن وضع القواعد التنظيمية التي تعمل على زيادة شفافية التكاليف البيئية عبر كل خدمة رقمية، وتمكين خيارات المستخدم النهائي. يقول شولتز: في الوقت الحالي، لا يمكنك اختيار نموذج الذكاء الاصطناعي بناءً على التأثير البيئي، فالمقياس غير موجود. عادةً ما تتنافس الأدوات على الميزات فقط.
“هناك حاجة إلى مناقشة مجتمعية فلسفية حول الرقمنة. يقول شولز: “إذا سألت معظم الناس، أشك في أنهم سيقولون إنهم بحاجة إلى مقاطع فيديو مدتها 30 ثانية في موجز لا نهاية له يتم تسليمه على هواتفهم”.
وهذا يعني أن المستثمرين بحاجة إلى تحفيز الناس على القيام بالأشياء بشكل مختلف أيضًا، وبالتالي الدعوة إلى إعادة التفكير في تصميم السوق.
“ل المستثمرينيقول شولز: “سيكون الأمر جذابًا حقًا إذا كان لديك أسواق رقمية متنوعة وناضجة للغاية”. “نحن بحاجة إلى تصميم أنظمة اقتصادية تفوز فيها الاستدامة في الأسواق الرقمية.”
يوافق مات واتس، كبير المبشرين بالتكنولوجيا في شركة NetApp لوحدات التخزين، على أننا بحاجة إلى المزيد من الإجراءات التي تدمج بشكل عميق جهود خفض الانبعاثات في جميع جوانب الأعمال.
ويقول: “الحقيقة هي أن الخوادم تستهلك حوالي 15% من طاقة مركز البيانات – فتوفير مساحة تخزين أكثر كفاءة يحدث فرقًا، ولكننا نتحدث عن نقاط مئوية مكونة من رقم واحد”.
لا تزال عملية الرصد والقياس صعبة، ومن هنا نبدأ بقياس نطاق المشكلة. ثم قم بتقسيمها إلى روافع.
يقول واتس: “الشيء الكبير الآخر هو إهدار البيانات”. “ملكنا هدر البيانات ويشير الاستطلاع إلى أن حوالي 41% من البيانات لا يتم إعادة استخدامها أبدًا، وكانت تقديرات المحللين أعلى.
يقول واتس إن اتخاذ القرارات بشأن خفض التخزين هو “قطعة فاكهة سهلة المنال” يمكن أن تدفع خفض الانبعاثات إلى أرقام مضاعفة في العديد من المنظمات. ومرة أخرى، يشكل التعليم عنصرا أساسيا، حيث أن التغيير بطيء حاليا، لأسباب ليس أقلها أن الإدارات المختلفة لا تتحمل المشكلة بنفسها في كثير من الأحيان.
ويقول: “أولئك الذين يقومون بإنشاء البيانات وتشغيل التطبيقات يقولون إنها مسؤولية فريق تكنولوجيا المعلومات، في حين يقول فريق تكنولوجيا المعلومات إنهم “الأوصياء فقط”. “هذه مشكلة جلسنا عليها منذ اختراع مراكز البيانات: مشكلة إدارة البيانات التي لا يملكها أحد.”
يشير مات ريس، الرئيس التنفيذي للتكنولوجيا والعمليات (CTOO) في شركة Neos Networks التي توفر خدمات الاتصال، إلى أن تكنولوجيا المعلومات بطبيعتها تستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة، حتى عندما تصبح أصغر حجمًا وأكثر كفاءة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الصناعات مترابطة – حيث أن تقليل الانبعاثات في منطقة أو منظمة واحدة يمكن أن يعني زيادة في أماكن أخرى، لذلك من الصعب الحصول على الوضوح بشأن النهج الأمثل.
“وفي الوقت نفسه، في نهاية المطاف، نحن نعمل على تقديم المزيد عرض النطاق الترددي يقول ريس: “استجابة للطلب”.
ومن المؤكد أننا يجب أن نفعل المزيد بموارد أقل حيثما أمكن ذلك، وهو ما قد يعني إعادة التفكير في التوفر على مدار الساعة لبعض المنظمات.
ومع ذلك، ينبغي الاستمرار في تطبيق استراتيجيات أخرى، بما في ذلك دمج مصادر الطاقة المتجددة، وزيادة كفاءة الطاقة سواء عن طريق استبدال المعدات القديمة أو الاستفادة بشكل أكبر من الطاقة الفعالة. تبريدوالمحاكاة الافتراضية والأتمتة.
وهذا هو الرأي الذي يتفق معه فريد لهيرولت، المدير التنفيذي للتكنولوجيا الميداني لأوروبا والشرق الأوسط وأفريقيا (EMEA) في Pure Storage. على سبيل المثال، يرتبط استهلاك طاقة الذكاء الاصطناعي ارتباطًا وثيقًا بمتطلبات وحدة معالجة الرسومات “التي لا يتم تصميمها بالضرورة مع وضع كفاءة الطاقة في الاعتبار”، وبالتالي “يخلق مشاكل كثافة للجميع”.
وفي حين أن مضاعفة استخدام التكنولوجيا الجديدة قد يؤدي إلى زيادة الانبعاثات في البداية، فمن المفترض أن يتحسن هذا الأمر بمرور الوقت. ويضيف: “ويتعلق بعض ذلك بالوصول إلى البيانات في الوقت المناسب”.
يقول Lherault أن بعض بيانات الشركة المصنعة تشير إلى متوسط استخدام GPU تصل إلى 35%. قد تقوم المؤسسات بشراء ثلاثة أضعاف كمية وحدة معالجة الرسومات المطلوبة، أحيانًا لأنها تنتظر البيانات أو بعض الأعمال التحضيرية لعلم البيانات.
“نحن بحاجة إلى القيام بنفس الشيء بموارد أقل، لأنه لا يمكنك الحصول على جميع وحدات معالجة الرسومات التي تريدها (وبالتالي فإن الأمر مرتبط بمشاكل سلسلة التوريد أيضًا)”، يشير ليرولت.
يقول جون بوث، العضو المنتدب والمستشار الرئيسي في شركة Carbon3IT الاستشارية، إن قدرا كبيرا من الطاقة يتم إهداره على الرغم من 15 عاما من أفضل الممارسات في مدونة قواعد السلوك وما شابه ذلك، مع استمرار المنظمات في ارتكاب “أبسط الأخطاء”.
“كما أن العديد من المشغلين يتنازلون عن مسؤولية إدارة الخدمة والتبريد لأطراف ثالثة. يقول بوث: “في كثير من الأحيان، لا يكون هؤلاء اللاعبون على دراية بمراكز البيانات ويقومون بأشياء أكثر ارتباطًا بمراكز التسوق والمكاتب، وليس التحكم الدقيق في مراكز البيانات”.
قبل البعض تقارير الخدمة الخاصة بهم في ظاهرها، والتي تركز عادة على الممارسات والنتائج التجارية النموذجية، بما في ذلك شراء – مثل نهاية العمر، والاستبدال الفردي، بدلاً من تحسين “الصورة الكبيرة”. كما أن الكثيرين لا يدركون المعايير أو الخيارات الحالية ذات الصلة في مجال المراقبة البيئية.
يقول بوث: “في بعض الأحيان، كان بإمكانهم التخلص من مبردهم بالكامل، وبالتالي توفير الجنيهات في المشتريات والانبعاثات”. “مركز البيانات تصميم غالبًا ما لا تزال المجتمعات تفعل الأشياء التي كانت تفعلها في الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي.
لقد تغيرت أفضل الممارسات منذ ذلك الحين وظهرت معايير جديدة، ولكن هناك سؤال حول عدد الشركات التي قامت بتحديث عملياتها وسياساتها وممارساتها. وبشكل منفصل، يعتبر تطوير المزيد من التمويل الأخلاقي والأخضر من بين الأدوات المتاحة، كما يقول بوث.
ويضيف أن حوالي 15% إلى 20% من الطاقة في المملكة المتحدة يتم استيرادها عبر الروابط البينية من أوروبا، ولا يمكن إعادة استثمار هذه الأموال في شبكة بريطانية أكثر كفاءة وقائمة على مصادر الطاقة المتجددة.
ويقول: “إننا نمنحهم مليارات الجنيهات الاسترلينية لتزويدنا بالطاقة”. “إننا نحصل على الطاقة بتكلفة رخيصة إلى حد ما، ولا يتعين علينا بناء البنية التحتية في المملكة المتحدة، ولكن هذه وجهة نظر قصيرة المدى حقًا.”