什么是绿色编码?
数据中心运行需要消耗大量能源,这已是公开的秘密。专家估计,全球7.2万个数据中心消耗了全球总用电量的1%。因此,数据中心提供商已开始投入大量时间和资金来提高其数据中心的能效。谷歌的目标是到2030年实现其所有数据中心完全使用无碳能源运行。亚马逊网络服务(AWS)也设定了到2025年实现100%使用可再生能源的目标。
然而,挑战在于,随着整个行业甚至国家数字化的不断推进,我们的数据中心只会不断增加。虽然我们承诺使用可再生能源为我们的数据库供电是件好事,但最终目标首先应该是使用更少的能源。这就是绿色编码的用武之地。
绿色编码是指使用尽可能少的处理器指令和尽可能小的内存空间。使用更小的空间可以降低能源消耗和机器处理代码的成本。绿色编码产生能耗最小的算法。它要求软件工程师更加考虑他们编写的代码。分析师在处理绿色编码时考虑两种类型的调整:
1. 结构上的考虑
这些处理代码块的能量消耗。块是一个代码单元。
2. 行为考虑
这些都与用户端的能源消耗有关。它包括检查 Twitter 源或发送电子邮件等内容。
编码时走向绿色
在大多数情况下,如果我们回到近 20 年前行业采用的软件开发流程,编码就会立即变得更加环保。严格的长度和大小定义了一段代码可以有多长。
从那时起,我们编写更长代码的能力就增强了。全球推动创建解决方案意味着我们今天拥有几乎无限的编程能力。这加快了数字化转型以及行业和部门现代化的速度。但今天,我们已经到了人类历史上的一个阶段,我们必须坐下来反思我们的工作方式。
我们必须平衡我们的编程质量和能源使用,以实现净零的未来。我们几乎总是可以缩小视频、图像或文本的文件大小。一个简单的压缩工具可以帮助我们缩小文件大小、更快地导航、提升更好的用户体验并减少能源使用。网站开发人员在使用高质量媒体时需要注意,并考虑可以实现相同目标的较小文件。拥有少量大文件也会减少加载时间。它帮助企业进行 SEO(搜索引擎优化)工作,并帮助他们实现可持续发展。例如,通过降低拥有 500,000 万用户的应用程序上的图像分辨率,软件开发人员每年可以节省该应用程序超过两天的运行时间。
环境对 IT 行业的影响
该软件极大地改变了我们家庭和工作生活的几乎各个方面。我们可以放心地预期,这种重要性在未来只会越来越大。许多应用程序(或者我们通常所知的应用程序)都需要大型、复杂的软件。如果有的话,这对我们的环境有什么影响?
计算机软件和硬件都会导致环境恶化。软件影响硬件的运行。因此,软件决定了硬件将使用多少能量。因此,软件直接影响计算机硬件,进一步影响能源消耗和碳排放。低效的软件,比如代码,会消耗更多的能量。这使其成为实现环境可持续性时面临的挑战的一部分。
剑桥大学的一项研究发现,比特币网络运行需要大约115太瓦时的电量。这个数字相当于整个瑞士能源消耗量的两倍。
此外,软件开发本身也可能非常耗能。例如,科学家们利用一个公开的花卉数据库训练了一个人工智能模型来区分花卉。该模型在消耗964焦耳能量的同时,达到了96.17%的准确率。但是,为了将准确率提高1.74% ,该模型却消耗了2,815焦耳的能量。这意味着,为了获得更好的结果,我们投入了比实际需要更多的计算能力和能源。研究人员将这种浪费的做法称为“红色人工智能”。
Red AI 使得创建代码和软件来优化其能源消耗变得更加重要。随着软件应用程序在我们日常生活的各个领域呈爆炸式增长,这已成为一种迫切需要。尽管我们在谈论可持续性时经常忽视软件和移动应用程序,但现在是时候更多地关注绿色编码实践了。 IT行业的企业和行业应该纳入绿色编码,并将其强制执行,作为实现可持续发展努力的一部分。
让编码更进一步
更加考虑我们使用代码的方式将对软件的能耗产生几乎立竿见影的影响。但软件工程公司也可以在培训层面采取一些步骤,使编码实践变得绿色。例如,一些公司现在提供各级绿色编码培训。他们甚至将其作为招聘和入职流程的一部分。我们必须要求公司将绿色编码作为整个行业应该坚持的做法,以减少对环境的影响。
到目前为止,数据中心提供商面临越来越大的压力,要求其变得更加可持续。但软件工程师还必须认识到并承认他们在编码时减少能耗方面的作用。
绿色编码应该成为必需品,而不是一种选择。为了创造一个更加可持续的世界,软件开发人员和工程师必须拥抱并认识到绿色编码的潜力。您可以通过绿色代码来帮助创建一个有利于当代和子孙后代的环境。
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