Dampak lingkungan dari komputasi dan masa depan komputasi hijau

lingkungan

Dampak lingkungan dari komputasi dan masa depan komputasi hijau. Ketika Anda berpikir tentang jejak karbon Anda, apa yang terlintas dalam pikiran? Mengemudi dan terbang, mungkin. Mungkin konsumsi energi rumah atau pengiriman Amazon harian. Tapi bagaimana dengan menonton Netflix atau mengadakan rapat Zoom? Pernah berpikir tentang jejak karbon chip silikon di dalam ponsel Anda, jam tangan pintar atau perangkat lain yang tak terhitung jumlahnya di dalam rumah Anda?

Baca Juga : Sakura188

Setiap aspek komputasi modern, dari chip terkecil hingga pusat data terbesar dilengkapi dengan label harga karbon. Untuk bagian yang lebih baik dari abad ini, industri teknologi dan bidang komputasi secara keseluruhan telah berfokus pada membangun perangkat yang lebih kecil, lebih cepat, lebih kuat – tetapi hanya sedikit yang mempertimbangkan dampak lingkungan mereka secara keseluruhan.

Para peneliti di Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) mencoba mengubahnya.

“Selama dekade berikutnya, permintaan, jumlah, dan jenis perangkat hanya akan tumbuh,” kata Udit Gupta, kandidat PhD dalam Ilmu Komputer di SEAS. “Kami ingin tahu dampak apa yang akan terjadi pada lingkungan dan bagaimana kami, sebagai lapangan, harus memikirkan bagaimana kami mengadopsi praktik yang lebih berkelanjutan.”

Gupta, bersama dengan Gu-Yeon Wei, Robert dan Suzanne Case Professor of Electrical Engineering and Computer Science, dan David Brooks, Profesor Ilmu Komputer Keluarga Haley, akan menyajikan makalah tentang jejak lingkungan komputasi di Simposium Internasional IEEE tentang Arsitektur Komputer Berkinerja Tinggi pada 3 Maret 2021.

Penelitian SEAS merupakan bagian dari kolaborasi dengan Facebook, di mana Gupta adalah seorang magang, dan Arizona State University.

Tim tidak hanya mengeksplorasi setiap aspek komputasi, dari arsitektur chip hingga desain pusat data, tetapi juga memetakan seluruh masa pakai perangkat, dari manufaktur hingga daur ulang, untuk mengidentifikasi tahapan di mana emisi terbanyak terjadi.

Tim menemukan bahwa sebagian besar emisi yang terkait dengan peralatan seluler dan pusat data modern berasal dari manufaktur perangkat keras dan infrastruktur.

“Banyak fokus telah pada bagaimana kami mengurangi jumlah energi yang digunakan oleh komputer, tetapi kami menemukan bahwa itu juga sangat penting untuk memikirkan emisi dari hanya membangun prosesor ini,” kata Brooks. “Jika manufaktur benar-benar penting untuk emisi, bisakah kita merancang prosesor yang lebih baik? Bisakah kita mengurangi kompleksitas perangkat kita sehingga emisi manufaktur lebih rendah?”

Ambil desain chip, misalnya.

Chip saat ini dioptimalkan untuk ukuran, kinerja, dan masa pakai baterai. Chip khasnya sekitar 100 milimeter persegi silikon dan menampung miliaran transistor. Tetapi pada waktu tertentu, hanya sebagian dari silikon yang digunakan. Bahkan, jika semua transistor ditembakkan pada saat yang sama, perangkat akan menghabiskan masa pakai baterainya dan terlalu panas. Silikon gelap ini meningkatkan kinerja perangkat dan masa pakai baterai tetapi sangat tidak efisien jika Anda mempertimbangkan jejak karbon yang masuk ke manufaktur chip.

“Anda harus bertanya pada diri sendiri, apa dampak karbon dari kinerja tambahan itu,” kata Wei. “Silikon gelap menawarkan dorongan dalam efisiensi energi tetapi berapa biaya dalam hal manufaktur? Apakah ada cara untuk merancang chip yang lebih kecil dan lebih cerdas yang menggunakan semua silikon yang tersedia? Itu adalah masalah yang benar-benar rumit, menarik, dan menarik.”

Masalah yang sama menghadapi pusat data. Saat ini, pusat data, beberapa di antaranya mencakup jutaan kaki persegi, menyumbang 1 persen dari konsumsi energi global, jumlah yang diperkirakan akan tumbuh.

Ketika komputasi awan terus berkembang, keputusan tentang di mana menjalankan aplikasi – pada perangkat atau di pusat data – sedang dibuat berdasarkan kinerja dan masa pakai baterai, bukan jejak karbon.

“Kita perlu bertanya apa yang lebih hijau, menjalankan aplikasi pada perangkat atau di pusat data,” kata Gupta. “Keputusan ini harus dioptimalkan untuk emisi karbon global dengan mempertimbangkan karakteristik aplikasi, efisiensi setiap perangkat keras, dan berbagai jaringan listrik sepanjang hari.”

Para peneliti juga menantang industri untuk melihat bahan kimia yang digunakan dalam manufaktur.

Menambahkan dampak lingkungan ke parameter desain komputasi membutuhkan pergeseran budaya besar-besaran di setiap tingkat lapangan, dari mahasiswa CS sarjana hingga CEO.

Untuk itu, Brooks telah bermitra dengan Embedded EthiCS, sebuah program Harvard yang menanamkan filsuf langsung ke kursus ilmu komputer untuk mengajarkan siswa cara berpikir melalui implikasi etis dan sosial dari pekerjaan mereka. Brooks termasuk modul EthiCS Tertanam pada keberlanjutan komputasi di COMPSCI 146: Arsitektur Komputer musim semi ini.

Para peneliti juga berharap untuk bermitra dengan fakultas dari Ilmu Lingkungan dan Teknik di SEAS dan Pusat Lingkungan Universitas Harvard untuk mengeksplorasi bagaimana memberlakukan perubahan di tingkat kebijakan.

“Tujuan dari makalah ini adalah untuk meningkatkan kesadaran akan jejak karbon yang terkait dengan komputasi dan untuk menantang lapangan untuk menambahkan jejak karbon ke daftar metrik yang kami pertimbangkan ketika merancang proses baru, sistem komputasi baru, perangkat keras baru, dan cara baru untuk menggunakan perangkat. Kami membutuhkan ini untuk menjadi tujuan utama dalam pengembangan komputasi secara keseluruhan,” kata Wei.

Baca Juga : mpo

Makalah ini ditulis bersama oleh Sylvia Lee, Jordan Tse, Hsien-Hsin S. Lee dan Carole-Jean Wu dari Facebook dan Young Geun Kim dari Arizona State University.

Leave a comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *