Статья / Статья
.docxГуменюк В.А Викладач Пудичева Г.О
Зелені обчислення «Майбутнє комп'ютерів»
Постановка проблеми. Концепція зелених обчислень почала поширюватися в останні кілька років, набуваючи все більшої популярності. Крім широко поширеної чутливості до екологічних проблем, такий інтерес також пов’язаний з економічними потребами, оскільки як витрати на електроенергію, так і потреби в електроенергії ІТ-індустрії в усьому світі демонструють тенденцію постійного зростання. Зелені обчислення – це екологічно відповідальне використання комп’ютерів та пов’язаних із ними ресурсів. Такі практики включають впровадження енергоефективних центральних процесорів (ЦП), серверів і периферійних пристроїв, а також зниження споживання ресурсів і належну утилізацію електронних відходів (електронних відходів). Зелені обчислення – це вивчення та практика ефективних та екологічно чистих обчислень. Принцип енергоефективного кодування полягає в тому, щоб заощадити енергію шляхом отримання програмного забезпечення, щоб менше використовувати апаратне забезпечення, замість того, щоб продовжувати виконувати той самий код на обладнанні, яке споживає менше енергії. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Суттєвий внесок дослідження зелених обчислень, зробили багато науковців, а саме: Тюрін С. В., Аляєв Ю. О., Береза Н. В., Беспалько В. П.. Мета статті. У статті спочатку обговорюється значення зелених обчислень і малюнок погляду дослідника на наступне покоління ІТ-систем для екологічно чистих обчислень. Згодом ця стаття допомагає виявити ключові проблеми, що стосуються екологічно чистих обчислень, та оцінити різні підходи до цих проблем. Нарешті, у статті вказано напрями майбутніх досліджень та завершено дослідження. Виклад основного матеріалу. Коли справа доходить до утилізації ПК, вам потрібно знати все, що потрібно знати, щоб брати участь у екологічно чистих обчисленнях. По суті, весь зелений аспект виник кілька років тому, коли новина про те, що довкілля не є відновлюваним ресурсом, справді вразила будинок, і люди почали розуміти, що вони мають зробити свій внесок у захист навколишнього середовища. [4] Багато урядів у всьому світі ініціювали програми управління енергоспоживанням, такі як Energy Star, міжнародний стандарт енергоефективного електронного обладнання, розроблений Агентством з охорони навколишнього середовища США в 1992 році і тепер прийнятий кількома іншими країнами. Energy Star знижує кількість енергії, що споживається виробом, автоматично переводячи його в сплячий режим, коли він не використовується, або зменшуючи кількість енергії, що споживається виробом, коли воно знаходиться в режимі очікування. Дивно, але витік у режимі очікування, тобто електрика, що споживається побутовими приладами, коли вони вимкнені, може становити до 12 відсотків споживання електроенергії типовим домогосподарством. По суті, ефективне використання комп'ютерів та обчислювальної техніки – ось що таке «зелені» обчислення. Потрійний нижній рядок - це те, що важливо, коли справа стосується чогось зеленого, і те саме стосується зелених обчислень. При цьому враховуються соціальна відповідальність, економічна життєздатність та вплив на навколишнє середовище. Коли справа доходить до комп'ютерів, багато компаній просто зосереджуються на чистому прибутку, а не на потрійному зеленому рядку економічної життєздатності. Ідея полягає в тому, щоб зробити весь процес, пов'язаний з комп'ютерами, дружнішими до навколишнього середовища, економіки та суспільства. Це означає, що виробники створюють комп'ютери таким чином, щоб вони позитивно відбивали потрійний прибуток. Коли комп'ютери продаються, підприємства або люди використовують їх екологічно чистим способом, скорочуючи споживання енергії та утилізуючи їх належним чином або переробляючи їх. Ідея у тому, щоб від початку остаточно зробити комп'ютери екологічно чистим продуктом. Вирішення зелених обчислень полягає у створенні ефективної системи, яка реалізує ці фактори екологічно безпечним способом. Хорошим прикладом може бути придбання ІТ-менеджерами обладнання, схваленого EPEAT, що означає скорочення обсягу обслуговування, продовження терміну служби обладнання та спрощення утилізації комп'ютера, коли він більше не потрібний. Мобільні телефони кращі за комп'ютери - «зелені» обчислення. Навіщо ви використовуєте свій комп'ютер? Працюєте в Інтернеті, спілкуєтеся в чаті, граєте, в соціальних мережах, завантажуєте, використовуєте настільні комп'ютери, включаючи документи, електронні таблиці чи створення презентацій, чи просто дивіться свої фотографії та відео? Сьогоднішні мобільні телефони здатні на все, інколи ж навіть більше, ніж традиційні телефони. Вони мають більш швидкі процесори, більше оперативної пам'яті, швидке бездротове підключення до Інтернету та більший обсяг пам'яті. Мобільні телефони споживають дуже мало енергії. Тайванська компанія VIA Technologies, яка виробляє набори мікросхем для материнських плат, процесори та інше комп'ютерне обладнання, представила свою ініціативу щодо «зелених обчислень». Якщо всі будуть брати до уваги "зелені" обчислення, то наш комп'ютерний світ матиме мінімальний негативний вплив на наш фізичний світ, наскільки це можливо, і в цьому вся суть "зелених" обчислень. «Зелені обчислення», дослідження та практика ефективних та екологічно чистих обчислювальних ресурсів, зараз перебувають під увагою не лише екологічних організацій, а й підприємств інших галузей. Останніми роками компанії комп’ютерної індустрії усвідомили, що зелений розвиток відповідає їхнім інтересам, як з точки зору зв’язків з громадськістю, так і з точки зору зниження витрат.У цій статті ми розглянемо кілька зелених ініціатив, які зараз здійснюються в комп’ютерній індустрії, а також питання, які були порушені щодо цих ініціатив. Ми також поговоримо з VIA, щоб дізнатися більше про майбутнє зелених обчислень. Коли ми почули термін «зелені обчислення», перша думка, яка прийшла нам в голову, була «озеленити комп’ютери», але питання, які вразили наші думки в той самий момент були ЯК і ЧОМУ «бути зеленими», і в пошуках відповідей на наші запитання ми прийшли до висновку «ЗЕЛЕНІ ОБЧИСЛЕННЯ - ВЕЛИКІ ОБЧИСЛЕННЯ»[1]. The Green Computing Initiative, розпорядники галузевих стандартів EFGCD – Визначення екологічно чистих зелених обчислень визначає екологічно чисті зелені обчислення як дослідження та практику проектування, розробки, впровадження, використання та утилізації ІТ-інфраструктури ефективно та ефективно з низьким або нульовим впливом на навколишнє середовище, одночасно знижуючи експлуатаційні витрати. На даний момент ІКТ промисловість відповідає за 3% світового споживання енергії. Із зростанням темпів споживання на 20% на рік 2030 рік стане роком, коли світове споживання енергії подвоїться через індустрію ІКТ. Під час розробки та впровадження зелених обчислювальних технологій організації використовують життєвий цикл зелених обчислень. Етапи життєвого циклу включають стратегію, проектування, впровадження, операції та постійні вдосконалення. 5 основних екологічних обчислювальних технологій, які підтримує GCI, — це зелений центр обробки даних, віртуалізація, хмарні обчислення, оптимізація живлення та мережеві обчислення.[6] Такі компанії, як Via Technology, пропонують екологічно чисті ПК, які є доступними, нетоксичними та надзвичайно низькою потужністю. Вона бере на себе відповідальність за свої застарілі продукти, пропонуючи послугу переробки ПК.[2]Скорочення цих двох видів використання енергії — самих комп’ютерів і енергії, яка використовується для їх охолодження — безпосередньо впливає на витрати компанії. Зменшення споживання енергії шляхом підвищення ефективності може також призвести до вторинної економії, що може бути не відразу очевидним. Якщо ви можете підвищити енергоефективність зовнішніх і бек-офісних обчислень, вам може не знадобитися збільшувати апаратні ресурси так швидко, як ви думали, що може заощадити капітальні витрати на комплект, охолоджуюче обладнання та навіть будівлі, необхідні для їх розміщення.[3]Це надає менеджерам, академікам, науковцям і дослідникам у різних державних, державних і приватних секторах висвітлення таких актуальних питань, як зелена стратегія, зелена трансформація, зелені технології, зелена революція, екологічна система, ланцюг поставок сталого розвитку, зелені та стійкі інновації, глобальні утеплення, енергоефективна система, системи переробки та повторного використання, зручність використання продуктів, зворотний ланцюг поставок, замкнутий ланцюг поставок, екологічні проблеми, вуглецевий слід, відновлювані джерела енергії, прикладна ергономіка та зміна клімату. Цей стаття пропонує дослідницькі внески, конструктивні дебати та дослідження щодо нових законів щодо зелених ІТ, зелених процесів, інформатики охорони здоров’я та застосування з точки зору екологічних та кліматичних проблем як для виробництва, так і для сфери послуг. VIA Technologies, тайванська компанія, яка виробляє набори мікросхем материнських плат, процесори та інше комп'ютерне обладнання, представила свою ініціативу щодо «зелених обчислень» у 2001 році. З цим зеленим баченням компанія зосередила увагу на енергоефективності протягом усього процесу проектування та виробництва своєї продукції. Її екологічно чисті продукти виробляються з використанням низки стратегій екологічно чистих обчислень, і компанія прагне інформувати ринки про переваги екологічно чистих обчислень для навколишнього середовища, а також продуктивності та зручності для користувачів загалом. Безвуглецеві обчислення Одна з ідей VIA Technologies - зменшити «вуглецевий слід» користувачів - кількість парникових газів, що виробляються, вимірюється в одиницях двоокису вуглецю (CO2). Парникові гази природно покривають Землю і відповідають за її більш-менш стабільну температуру. Вважається, що збільшення концентрації основних парникових газів – діоксиду вуглецю, метану, закису азоту та фторвуглеців – є причиною підвищення температури Землі, що може призвести до сильних повеней та посух, підвищення рівня моря та інших екологічних наслідків. впливає як на життя, так і на світову економіку. Сонячні обчислення В умовах міжнародної гонки за альтернативними джерелами енергії VIA спрямовує погляди на сонце, і ініціатива компанії з сонячних обчислень є важливою частиною її проектів з екологічно чистих обчислень. З цією метою VIA стала партнером Motech Industries, одного із найбільших світових виробників сонячних батарей. Сонячні елементи відповідають енергоефективним кремнієвим, платформним та системним технологіям VIA і дозволяють компанії розробляти повністю працюючі від сонячної енергії пристрої, що не забруднюють навколишнє середовище, безшумні та високонадійні. Сонячні елементи вимагають дуже невеликого обслуговування на протязі всього терміну служби, а після покриття початкових витрат на установку вони видають енергію практично безкоштовно. Світове виробництво сонячних елементів швидко збільшилося останні кілька років; і в міру того, як все більше урядів починають усвідомлювати переваги сонячної енергії, а розвиток фотоелектричних технологій продовжується, очікується, що витрати продовжуватимуть знижуватися. В рамках ініціативи VIA "pc-1" компанія створила перший в історії кібер-громадський центр на сонячній енергії в південній частині Тихого океану, що повністю працює на сонячних батареях. Безсвинцеві та RoHS-обчислення У лютому 2003 року Європейський Союз ухвалив Директиву про обмеження використання небезпечних речовин (RoHS). Законодавство обмежує використання шести небезпечних матеріалів під час виробництва різних типів електронного та електричного обладнання. Директива тісно пов'язана з Директивою про відходи електричного та електронного обладнання (WEEE), яка встановлює цілі зі збирання, переробки та відновлення електричних товарів та є частиною законодавчої ініціативи, спрямованої на скорочення величезної кількості токсичних відходів. директив, VIA впровадила набір внутрішніх правил розробки продуктів, відповідних цим прийнятим політикам, включаючи використання безпечних матеріалів під час виробництва наборів мікросхем, процесорів і супутніх мікросхем. У 2001 році вони зосередилися на виробництві без свинцю, представивши пакет Enhanced Ball Grid Array (EBGA) для енергоефективних процесорів VIA та пакет Heat Sink Ball Grid Array (HSBGA) для наборів мікросхем. У традиційних виробничих процесах свинець використовується для прикріплення кремнієвого сердечника до внутрішньої частини корпусу та для полегшення інтеграції на материнську плату через крихітні кульки припою на нижній стороні корпусу. Технології виробництва VIA, які містять свинцю, не вимагають наявності свинцевого валика, а кульки припою тепер складаються з композитів олова, срібла та міді. Енергоефективні обчислення Центральною метою ініціативи VIA з екологічно чистих обчислень є розробка енергоефективних платформ для обчислювальних пристроїв з низьким енергоспоживанням та малим форм-фактором (SFF). У 2005 році компанія представила процесори VIA C7-M і VIA C7 з максимальною споживаною потужністю 20 Вт на частоті 2,0 ГГц і середньою споживаною потужністю 1 Вт. Ці енергоефективні процесори виробляють у чотири рази менше вуглецю під час своєї роботи та можуть бути ефективно вбудовані у пристрої, що працюють від сонячної енергії. VIA – не єдина компанія, яка займається проблемами навколишнього середовища: Intel, найбільший у світі виробник напівпровідників, представила екологічно чисті продукти на одній із конференцій. Нещодавня конференція у Лондоні. Компанія використовує програмне забезпечення віртуалізації, метод, який дозволяє Intel об'єднати кілька фізичних систем у віртуальну машину, що працює на одній потужній базовій системі, що значно знижує енергоспоживання. Раніше цього року Intel разом з Google, Microsoft та іншими компаніями запустила програму Climate Savers Computing Initiative, яка зобов'язує підприємства дотримуватись рекомендацій Energy Star- Агентства з охорони навколишнього середовища щодо енергоефективних пристроїв. Бачення через ініціативу pc-1 VIA приділяє увагу не лише технологічним аспектам своїх екологічно чистих пристроїв, а й їх додаткам. Ініціатива VIA pc-1 спрямована на те, щоб дати можливість підключитися наступному 1 мільярду людей, надавши більш широкий доступ до обчислювальних та комунікаційних технологій. Компанія концентрується на розширенні можливостей нових ринків, що розвиваються, розглядаючи моделі, що виходять за рамки індивідуального володіння ПК, такі як місцеві підприємства з оплатою за фактом використання. Продукти, створені для такого використання, характеризуються надефективним споживанням енергії та здатністю протистояти жарі та пилу в суворих умовах. За словами VIA: «PC-1 поєднує ділову винахідливість із корпоративною відповідальністю та альтруїзмом. Допомога у формуванні навичок та грамотності у всьому світі, а також включення та збереження культурного змісту – це наші цілі. , економічна рівність та розвиток, а також глобальна демократія Надання не лише інструментів та ноу-хау, а й підтримки та обслуговування – все це частина того, що робить ПК-1 наступним поколінням інформаційних технологій, наступним поколінням глобального розвитку”. Серед проектів компанії в рамках програми PC-1 – комп'ютерний центр ―tuXlab ‖ у Південній Африці та Навчальний центр ICT у В'єтнамі. Чому зелені обчислення? У світі, де бізнес ведеться цілодобово і без вихідних, по всіх доступних каналах, компаніям необхідно збирати, зберігати, відстежувати та аналізувати величезні обсяги даних - все, від даних про потоки кліків та журналів подій до записів про мобільні дзвінки тощо. все це дорого коштує як бізнесу, так і навколишньому середовищу. Сховища даних і великі центри обробки даних, у яких розміщені, споживають дуже багато енергії як роботи легіонів серверів, так їх охолодження. Наскільки? Колосальні 61 мільярд кіловат-годин електроенергії при орієнтовній вартості 4,5 мільярда доларів на рік. ІТ-галузь почала вирішувати проблеми енергоспоживання у центрі обробки даних за допомогою різних підходів, включаючи використання більш ефективних систем охолодження, віртуалізації, блейд-серверів. та мережі зберігання даних (SAN). Але лишається фундаментальна проблема. Оскільки обсяги даних стрімко зростають, традиційні підходи до сховищ даних, орієнтовані пристрої, можуть лише збільшувати кількість апаратного забезпечення на вирішення проблеми. Це може швидко звести нанівець будь-які екологічні вигоди, що спостерігаються за рахунок кращого охолодження або щільніше упакованих серверів. Щоб мінімізувати займане ними обладнання, організаціям також необхідно зменшити свій «слід даних», насамперед звертаючись до того, скільки місця на сервері та ресурсів потрібно для аналізу інформації. Поєднання нових технологій баз даних, спеціально розроблених для аналізу величезних обсягів даних, та доступного, ресурсоефективного програмного забезпечення з відкритим вихідним кодом може допомогти організаціям заощадити гроші та стати більш екологічними. Організації можуть зробити це в трьох ключових областях: скорочення обсягу даних, скорочення ресурсів розгортання і скорочення поточного управління та обслуговування. Висновок. Область «зелених технологій» охоплює широке коло питань – від нових технологій виробництва енергії до вивчення передових матеріалів, які будуть використовуватись у нашому повсякденному житті. В рамках ініціативи VIA Green Computing Initiative VIA Carbon Free Computing є природним зміцненням лідерства VIA у розробці найбільш енергоефективних комп'ютерних продуктів на ринку. Оскільки окремі особи та організації у всьому світі прагнуть зменшити свій вплив на навколишнє середовище, зростаючу занепокоєність викликає скорочення їх вуглецевого сліду, який є мірою впливу діяльності людини на навколишнє середовище з точки зору кількості парникових газів, що виділяються. у одиницях вуглекислого газу (CO2). Він поставив собі за мету задовольнити потреби суспільства в такий спосіб, ніж пошкодити і виснажити природні ресурси. В основному це означає створення продуктів, що повністю переробляються, скорочення забруднення, пропозиція альтернативних технологій у різних галузях і створення центру економічної діяльності навколо технологій, які приносять користь навколишньому середовищу. Зелені ІТ-програми демонструють фундаментальний економічний, а також екологічний зміст, і зрозуміло чому організації вивчають варіанти екологічно чистих обчислень з таким великим інтересом у всій ІТ-галузі. Оскільки все більше і більше компаній включають ту чи іншу форму звітності про свої цілі та досягнення в галузі КСВ, серед бізнес-лідерів зростає розуміння того, що екологізація їх ІТ-практик дає «подвійний виграш» у вигляді скорочення витрат, демонструючи при цьому позитивну відданість охорони навколишнього середовища . Використовуйте мобільні телефони для комп'ютерних потреб, коли і де це можливо.
Список використаних джерел:
1. Priya Rana, International Journal of Advanced Computer and Mathematical Sciences December 2010-Green Computing Saves Green. 2. Simon Williams, Business,November 1st, 2009 -Green Computing. 3. K. Ganesh(McKinsey & Company, India),International Journal of Green Computing (IJGC) October 20th,2012-Reach Your Enviromental Goals With Green Computing. 4. Ms. Swati Aggarwal, Mrs. Monika Garg, Mr. Pramod Kumar,International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering,February 2012-Green Computing is Smart Computing –A Survey. 5. Lakshmi, Ms. I Sri Lalita Sarwani, M.Nalini Tuveera , International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA), August 2012-A Study On Green Computing: The Future Computing And Eco-Friendly Technology. 6. Тюрин С. Ф., Плотникова А. Ю. //Концепція "Зеленої" логіки. Текст наукової статті за спеціальністю «Математика». 2013. С. 61-63.