Den nye katalysatoren vil bidra til å redusere energibruk og karbonutslipp fra datasystemer
Datamaskiner er overalt, fra handel til myndigheter til hverdagen vår.
Etter hvert som etterspørselen etter store mengder databehandling, dataanalyse og kunstig intelligens øker, har datasystemer blitt voksende energiforbrukere og bidragsytere til karbonutslipp.
For å forstå hvordan man designer, produserer, bruker og kaster datamaskiner med minimal miljøpåvirkning, lanserte Joint Institute for Strategic Energy Analysis (JISEA) den nye Grønn datakatalysator— den tredje katalysatoren i JISEA Catalyzers-initiativet, et program som akselererer overgangen til ren energi gjennom samarbeid.
“Beregningsforskning ved NREL har historisk fokusert på å bruke dataressurser for å svare på spørsmål om energieffektivitet og fornybar energi,” sa Charles Tripp, senior beregningsforsker ved National Renewable Energy Laboratory (NREL) og hovedetterforsker for Green Computing Catalyzer. “Nå, gjennom katalysatoren, har vi muligheten til å studere selve databehandlingen som den seriøse energiforskningsutfordringen den har blitt.”
Overgangen til algoritmisk energieffektivitet
Siden begynnelsen av dataalderen har beregningseffektiviteten, eller antall beregninger som kan fullføres per kilowattime elektrisitet brukt, doblet seg nesten hvert og et halvt år med maskinvareforbedringer.
Raskere og mer pålitelig databehandling har gjort det mulig for mange bransjer å lagre og analysere store, komplekse datasett. Imidlertid må datasystemer bruke mer energi for å jobbe med store data – og beregningseffektivitetsgevinster har begynt å platå i løpet av det siste tiåret.
“Energieffektivitetsgevinster innen databehandling har avtatt de siste årene,” sa Tripp. “Vi kan ikke lenger anta at maskinvaren ganske enkelt vil bli betydelig mer effektiv hvert år. Det betyr at for å øke beregningsmessig energieffektivitet ytterligere, må vi forbedre effektiviteten til programvaren.”
Noen store datasentre som NRELs High-Performance Computing-system bruker vann for å kjøle ned systemene og effektivt fange opp spillvarme som deretter brukes i hele NRELs kontorer og laboratorier. Likevel har energiforbruket til datamaskiner blitt en bredere bekymring med den avtagende beregningseffektiviteten og den raske økningen av energikrevende blokkjedeteknologi, kunstige intelligenssystemer og kryptovaluta – noe som driver et større fokus på algoritmisk energieffektivitet.
En energieffektiv algoritme kan utføre den samme oppgaven på samme maskinvare ved å bruke mindre energi – og tilbyr en potensiell vei for å gjøre datamaskiner raskere uten å bruke mer energi. “Basert på maskinvareutviklingsbanen, vil algoritmisk energieffektivitet komme i forgrunnen,” sa Tripp.
I løpet av de neste årene vil Green Computing Catalyzer utforske algoritmisk energieffektivitet i tillegg til måter å begrense energibruk av databehandling og potensielle veier for å gjenbruke, reparere eller resirkulere maskinvareprodukter og materialer for å støtte en sirkulær økonomi. Gjennom Green Computing Catalyzer vil JISEA- og NREL-analytikere utvikle en baseline av eksisterende forskning innen grønn databehandling, bygge et nettverk av eksperter og identifisere behov for videre forskning, kunnskapsdeling og samarbeid på feltet.
The Catalyzers Initiative
De JISEA Catalyzers initiativ lansert i mai 2021 for å samle tankeledere fra JISEA og NREL for å utnytte energianalyser, prosjekter, data og verktøy innenfor spesifikke forskningsområder. Initiativet drives sammen med NREL, og hver katalysator er i tråd med en strategisk prioritet ved laboratoriet.
“JISEA er bygget på prinsippet om å bryte ned siloer for å samarbeide på tvers av ulike sektorer,” sa Juan Torres, direktør for Energy Systems Integration hos NREL. “JISEA-katalyserne skaper fellesskap av eksperter for å forstå arbeid som er gjort innenfor et spesifikt forskningsområde og for å identifisere behov fremover.”
Hver katalysator ledes av en hovedetterforsker og inkuberes i 1–2 år før den lanseres i et nytt NREL-ledet forskningsprogram. JISEA startet initiativet med åpningen Katalysator for energi og atmosfæriske systemer og Katalysator for bærekraftige samfunnsom skal uteksamineres i et nytt NREL-forskningsprogram i år.
Hjelp til å katalysere innovasjon
JISEA ser etter sponsorer, brukssaker og ekspertvurderingspanelmedlemmer og utøvere på tvers av bransjer og sektorer som brenner for grønn databehandling. Ta kontakt med JISEA hvis du er interessert.