Quanta energia consuma Internet?

Ai tempi di Shakespeare, inviare un messaggio a una persona in un'altra città era un grosso problema. Dovevi assumere qualcuno che portasse il messaggio per te. Quella persona potrebbe dover camminare o percorrere molte miglia per arrivare a destinazione. Potrebbe essere un viaggio pericoloso, in particolare per i messaggeri shakespeariani che sembravano avere un tasso di sopravvivenza di circa il 50 per cento nelle tragedie.

Ai tempi di Shakespeare, ogni messaggio richiedeva una grande quantità di energia dal momento in cui qualcuno lo scriveva al momento in cui il destinatario lo leggeva. Ma oggi le cose sono molto più civili. Puoi avviare un computer, un tablet, uno smartphone o persino una console per videogiochi ed eliminare una dozzina di messaggi in pochi minuti. Ancora meglio, i messaggi arriveranno nella posta in arrivo del destinatario quasi istantaneamente. Guarda tutto lo sforzo che abbiamo risparmiato!

Ma quando si tratta di energia reale, Internet è un sistema affamato. È una rete di reti e ogni rete è composta da computer. Quei computer consumano energia e molto. Ma c'è un modo per sapere quanta elettricità consuma Internet?

Per stimare il consumo energetico di Internet, dobbiamo considerare ogni componente che si connette al sistema. Ci sono miliardi di dispositivi che compongono Internet. Innanzitutto, diamo un'occhiata ai data center.

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I data center sono raccolte di computer che costituiscono il back-end di un sistema. Un data center non è necessariamente connesso a Internet: può essere un sistema interno all'interno di un'organizzazione o di un'azienda. Ma Internet si basa su enormi data center che contengono centinaia di migliaia di computer.

Un data center potrebbe ospitare computer di database, server Web e mainframe o una combinazione di tutti e tre. Diversi anni fa, era comune per le aziende mantenere i propri data center. Alcuni erano enormi, delle dimensioni di un magazzino e pieni di migliaia di computer montati su rack. Altri erano minuscoli e consistevano in un unico rack di macchine.

Oggi molte aziende si affidano invece ai servizi cloud per le proprie esigenze di data center. Ciò significa che assumono un'altra società per fornire i dispositivi fisici su cui risiedono i dati e i servizi dell'azienda. L'accesso alle informazioni sull'azienda ci viene fornito per gentile concessione di Internet. I data center dei servizi cloud sono davvero enormi con centinaia di migliaia di macchine archiviate in enormi edifici.

Le società di servizi cloud memorizzeranno i dati di un cliente su più macchine. Questo è per la ridondanza. Se un computer si guasta per qualche motivo, i dati del cliente rimangono intatti perché esistono su un'altra macchina. Lo svantaggio di questa disposizione è che ogni computer richiede alimentazione per funzionare.

I computer generano anche calore, il che può essere una cattiva notizia. Se i componenti elettronici si surriscaldano, possono non funzionare correttamente. Per mantenere le macchine in funzione a una temperatura sicura, i proprietari di data center devono investire in sistemi di raffreddamento. Il sistema più comune è l'aria condizionata. Nella nostra stima finale dovremmo tenere conto dei costi energetici dei data center di condizionamento dell'aria poiché sono necessari per mantenere in esecuzione Internet.

Dal 2008, il numero di data center negli Stati Uniti è diminuito [fonte: IDC ]. Ciò è dovuto principalmente alle aziende che sono passate al modello dei servizi cloud e hanno scaricato i loro data center. Ma mentre ci sono meno data center, quelli che rimangono stanno diventando più grandi. È come scambiare un gruppo di 50 criceti con 10 elefanti: alla fine hai meno animali, ma occupano molto più spazio e consumano più energia.

Ottenere un conteggio esatto dei data center è impossibile: molte aziende mantengono private le informazioni sui propri data center perché può essere un vantaggio competitivo. È anche impossibile dire con certezza quanta energia richiede ciascun data center senza conoscere tutti i dettagli. Ciò non ha impedito alle persone di provarci. Successivamente, esamineremo alcune delle metodologie utilizzate dalle persone per stimare il consumo energetico di Internet.

Nel 2011, Barath Raghavan e Justin Ma dell'ICSI e dell'Università della California, Berkeley, hanno assunto il compito di stimare la quantità di elettricità richiesta da Internet. Hanno deciso di prendere in considerazione l'energia che utilizziamo per creare Internet stesso. Ciò include tutta la potenza necessaria per costruire computer, connessioni di rete, ripetitori di telefoni cellulari e altro hardware. Hanno chiamato questa energia incarnata o "emergia".

Raghavan e Ma hanno fatto affidamento su stime generali per tutto il loro lavoro e hanno riconosciuto nel loro rapporto che la loro risposta non era accurata. Il loro obiettivo dichiarato era portare l'attenzione sulla questione in modo che altri potessero riflettere sulla questione in modo più approfondito. Le loro stime includevano:

Includevano anche altri elementi dell'infrastruttura Internet. Hanno valutato ciascuna categoria di dispositivi con un valore minimo e massimo per creare una gamma di requisiti energetici perché un computer potrebbe richiedere meno energia per produrre e funzionare rispetto a un altro. Hanno anche preso in considerazione il ciclo di vita medio di ogni parte dell'infrastruttura .

In definitiva, Raghavan e Ma hanno stimato che Internet utilizza da 84 a 143 gigawatt di elettricità all'anno, che ammontano tra il 3,6 e il 6,2% di tutta l'elettricità nel mondo. Tenendo conto dell'emergenza, il totale arriva da 170 a 307 gigawatt. È molta energia, ma rappresenta poco meno del due percento del consumo energetico mondiale.

Un articolo del New York Times del 2012 di James Glanz ha esaminato come i data center possono essere dispendiosi e consumare una grande quantità di energia. Per fornire affidabilità, i data center devono archiviare le stesse informazioni su più macchine per creare ridondanza. Queste macchine devono essere accese e accessibili tutto il tempo. Oltre alla necessità di un flusso costante di alimentazione ai server , i data center richiedono sistemi di raffreddamento che assorbano più energia.

Secondo le fonti di Glanz, i data center utilizzano circa 30 gigawatt di elettricità [ Glanz ]. Afferma inoltre che i data center possono sprecare la maggior parte di quell'energia, fino al 90 percento. Con quell'enorme quantità di energia che va sprecata, Internet sta facendo più danni di quanti ne valga la pena?

Non secondo Raghavan e Ma. Sottolineano nel loro rapporto che il consumo di energia di Internet è una frazione di quello dell'industria dei trasporti, che rappresenta il 61% di tutta la produzione di petrolio [fonte: Raghavan e Ma ]. I due ricercatori suggeriscono che, poiché Internet utilizza meno energia e provoca un impatto ambientale minore rispetto ai trasporti, ha senso spostare più attività su Internet. L'uso della teleconferenza anziché dei viaggi per le riunioni potrebbe risparmiare un bel po' di energia.

Il quadro reale che emerge quando si osserva quanta energia utilizza Internet è che si tratta di una questione complessa. Senza Internet, dovremmo fare affidamento su altri metodi per comunicare e accedere ai dati. Questi metodi potrebbero a loro volta richiedere più energia e causare più inquinamento di quanto non faccia Internet. Se è così, dal punto di vista energetico ha senso ridurre la nostra dipendenza da queste attività e concentrarci maggiormente su Internet.

Nota dell'autore

Ho lanciato l'idea per questo articolo in una sessione di brainstorming perché la domanda mi stava infastidendo. Quanta energia consuma Internet? Faccio così tanto affidamento su Internet per qualsiasi cosa, dai suggerimenti sui ristoranti e le opzioni di intrattenimento alle banche e all'assistenza sanitaria che mi sono chiesto quanta energia stavo consumando. Sospettavo che la risposta sarebbe stata difficile o addirittura impossibile da rintracciare. Fortunatamente, Raghavan e Ma hanno fatto un ottimo lavoro stimando il consumo di energia.

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