ComputerWorld

Termenul „green computing” apare din ce în ce mai des în ultima vreme şi îşi are originile în îngrijorarea omenirii privind impactul pe care îl au activităţile industriale, de orice tip, asupra mediului. Nici industria IT nu a fost ocolită de fenomenul “green”, întrucât ea consumă cantităţi din ce în ce mai mari de energie.

Poate că mulţi dintre noi nu realizăm în ce mod activităţile IT afectează în final mediul, de aceea ar fi utile câteva exemple (cifrele sunt evident aproximative):
1. Un calculator desktop care stă pornit toată ziua, consumă cca 200W x 10 ore neutilizate noaptea, deci 2 kWh se duc pe apa sâmbetei în mod inutil;
2. Înlocuirea cu un laptop este mult mai economică la prima vedere, deoarece consumul acestuia este mai mic cu până la 60% şi nici nu trebuie ţinut în priză tot timpul, însă… materialele şi tehnologia folosită la fabricarea acestuia este mai pretenţioasă cu mediul (numai bateriile cu litiu şi sunt un exemplu elocvent pentru toxicitatea fabricării lor, dar şi al modului în care acestea sunt distruse – deci alt consum suplimentar de energie);
3. Pentru fiecare e-mail pe care îl trimitem sau primim, în spate stă un server; desigur că acesta este folosit de multe sute sau mii de utilizatori simultan, însă acesta stă în priză 24 de ore din 24, aşa că revenim la problema de la punctul (1); iar în cazul unui server se mai pune şi problema încărcării acestuia, adică a consumului de curent chiar dacă nu face nimic;
4. Pe lângă servere, se pune problema echipamentelor de stocare, care şi ele consumă energie prin faptul că discurile se învârt indiferent dacă sunt utilizate sau nu (într-un echipament de stocare profesional, datele sunt de obicei împrăştiate pe mai multe discuri pentru a creşte performanţa);
5. Nu am uitat nici de echipamentele de reţea, care pentru un data center serios consumă şi ele;
6. Toate echipamentele de mai sus mai trebuie şi răcite, aşa că pentru fiecare kWh consumat de echipamentele electronice, mai trebuie consumat pentru răcire aproape încă 1 kWh;
7. Însuşi procesul de fabricare pentru toate aceste echipamente este la rândul lui consumator de energie;
8. Echipamentele IT sunt consumatoare de energie şi după ce au fost scoase din funcţiune; datorită substanţelor complexe folosite în chip-uri, baterii şi alte componente, casarea unui calculator uzat trebuie făcută în locuri speciale (este însă adevărat că astfel se pot recupera uşor şi substanţe valoroase cum ar fi aurul – folosit ca acoperire inoxidabilă pentru terminale sau ca şi conectori între plăcuţa de siliciu şi terminalele externe ale capsulei chip-ului).

Având în vedere toate aceste elemente şi dacă le înmulţim cu sute sau mii de calculatoare (cifră uzuală în data center-ele corporatiste, unde un rack plin cu echipamente poate consuma puteri de până la 4 kW), devine clar că orice reducere a consumului de curent are un impact semnificativ în economia realizată în data center şi deci şi în impactul asupra mediului.

În ultimii 5-6 ani s-au intensificat mult eforturile făcute de companii pentru reduce rea consumului energetic al echipamentelor IT, iar tehnologiile folosite au evoluat şi ele. În acest sens se acţionează pe mai multe planuri, unele fiind tehnologii generale aplicabile la toată gama de echipamente, însă altele sunt foarte specifice.

O tehnologie folosită de ceva timp o reprezintă controlul frecvenţei procesorului, prin care un CPU poate să lucreze la frecvenţa nominală de 3,3 MHz, iar dacă nu are încărcare, să şi-o reducă la câteva sute de kHz. Astfel şi consumul se reduce simţitor, prin adaptarea dinamică la condiţiile de utilizare de moment. Această tehnologie se aplică atât la servere, cât şi la desktop-uri şi mai ales la laptopuri.

Serverele profesionale (brand-names) folosesc şi o altă metodă: înglobarea mai multor senzori termici în echipamente (de exemplu, un server HP poate avea peste 40 de senzori numai pentru monitorizarea temperaturii, fără să îi mai luăm în calcul şi pe cei pentru tensiunile şi curentul de alimentare, ventilatoare etc.), care pot fi folosiţi până şi la limitarea puterii consumate pe un rack, pe un enclosure (container de servere) sau chiar la nivel de servere individuale (tehnologie numită şi “power capping”).

Prin astfel de tehnologii şi cu ajutorul componentelor software dedicate se poate obţine o scădere importantă a puterii consumate – doar un exemplu, care poate părea desprins din filmele SF: senzorii de temperatură de pe memoriile nefolosite ale serverului îi “comunică” controller-ului ventilatoarelor că poate să reducă fluxul de aer, iar sursei de alimentare să îşi reducă puterea, rezultând astfel o economie importantă de curent (şi implicit şi a necesarului de răcire al centrului de date).

Eforturile de reducere a energiei consumate datează de aproape două decenii. Prin 1992 în Statele Unite a fost introdus un program numit Energy Star şi gestionat de Environmental Protection Agency (EPA), prin care producătorii îşi puteau certifica echipamentele IT. Au fost obţinute rezultate importante, în special în domeniul monitoarelor şi laptopurilor, estimări ale EPA din 2006 menţionând economii de curent de 13,7 miliarde kWh (care ar susţine 1,2 milioane de case în US pentru un an).

Dar conceptul de “green computing” nu se rezumă numai la consumul de energie, ci şi la folosirea substanţelor periculoase. În acest context merită menţionat că au apărut şi standarde de utilizare a materialelor periculoase, cum ar fi cel european RoHS – Restriction of Hazardous Substances Directive.

Resurse utile

Standardul Energy Star
http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_Star

Raportul EPA
http://www.epeat.net/docs/epeat%20env%20benefits%20report%202006.pdf

RoHS
http://en.wikipedia.org/wiki/Restriction_of_Hazardous_Substances_Directive

Dr. Ionuţ Lopătan,
Hewlett-Packard România
ionut.lopatan@hp.com