互联网存在了多久,就有多久关于我们在线冲浪实际消耗多少能源的疑问。如今,气候变化正逼近我们的家园,这些问题已演变成研究,这些研究发现,我们 观看 Netflix 的习惯 和 Zoom 使用时间的增加 可能会增加我们的碳足迹。但一些专家认为,个人互联网使用所产生的温室气体影响比这更复杂。
“大多数时候,这些说法被夸大了,” 研究气候与技术的专家 Jonathan Koomey 说。他最近在《Cell》杂志上发表了一篇关于这些报告中常见错误的 评论。“有些(研究人员)是出于善意但犯了些常见错误,还有些是惯犯式的造谣者,一直在重复同样的错误说法。”
对于那些花更多时间在屏幕前并为此感到气候焦虑的人来说,所有这些信息都可能显得矛盾而令人困惑。但你不必成为一名计算机科学家也能理解互联网与能源效率之间的关系。
大多数计算数据已过时
早在 20 世纪 60 年代,商人兼工程师戈登·摩尔就预测,大约每隔一年,微芯片上的晶体管密度就会翻一番——这使得计算机芯片更便宜、更快、体积更小、效率更高。Koomey 说,到 1975 年,他将这一预测调整为每两年翻一番,直到 2000 年,情况基本上就是如此。即使人们开始使用更多的计算能力,能源消耗也基本保持稳定,因为更多的晶体管可以集成到一块计算机芯片上。
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在过去的二十年里,这种翻番的速度已延长至大约 2.6 年,但“总的来说仍然很快”。Koomey 解释说,降低电压的同时提高功率的策略已从晶体管密度转向其他创意方式,例如软件创新和并行处理。今年 5 月,IBM 推出了 一款微小的 2 纳米计算机芯片,号称在许多当今的笔记本电脑和手机中,“比主流的 7 纳米芯片快 45%,并且功耗效率高出 75%”。就在六年前,这些 7 纳米芯片在新闻中随处可见。1965 年,这些芯片的尺寸是 1/100 英寸,即约 254,000 纳米。
考虑到这一点,假设一项研究考察了 2020 年数据中心排放了多少碳,但唯一可用的测量数据来自 2015 年。国际能源署分析师 George Kamiya 表示,考虑到技术发展的速度,使用五年前的数据,仅仅因为将过去的能效数字与今天的计算能力进行比较,就可能导致研究人员高估能源使用量达四倍或更多。同时,未能准确了解人们用什么设备观看节目,可能会导致严重的低估;毕竟,一台大电视比用手机看东西消耗的能量要多得多。
这些差异的一个主要例子是法国智库 Shift Project 于 2019 年发布的一项关于视频流的环境研究。作者发现,每小时在线视频的碳排放量高达 3.2 公斤二氧化碳,而实际上,这个数字被修正为每小时约 0.4 公斤 CO<sub>2</sub>。Kamiya 在去年冬天 详细阐述了这些错误。
这并不是说人们的数字习惯对气候的影响应该完全被忽视。Koomey 说,尽管计算世界在提高能效方面仍有很大的进步空间,但工程师和科学家们正在接近“半导体物理学的一些基本极限”。在未来几十年内,保持该行业的“稳定增长的能效”并满足互联网这个“巨兽”的需求,将需要彻底的重新设计。
未来某一天,能效的提升速度可能会放缓,届时对互联网使用增长的担忧将更加合理。但这种担忧至少还有几年才会到来。
为什么澄清事实至关重要
Kamiya 最担心的是数据中心和能源方面的误解,这让人们认为,通过在自己喜欢的 Netflix 节目中将高清切换到标清,就对气候变化做出了重大贡献。
“这可能会让他们产生一种错误的‘哦,如果我不看这个视频,我将对环境产生巨大影响。现在我要去吃牛排或乘坐飞机了’的想法,”他说。
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更不用说,科学家们需要数字技术来解决气候危机中的一些最重大问题——同时还需要政策来控制这些技术在发展过程中产生的碳排放。
当然,这并不意味着你应该整天沉迷于电脑而不考虑更大的影响。随着技术的不断发展,“有许多问题”与之相关——但数据中心的能源使用并不是其中最大的问题。大量使用数据中心的公司也倾向于成为可再生能源的重要使用者,而可再生能源“对于可持续的未来绝对是必要的”。例如,今年夏天亚马逊宣布了十多个新的风能和太阳能项目计划,这些项目将提供约 1.5 吉瓦的新发电能力(约等于缅因州 2020 年总装机可再生能源容量)。
Kamiya 说:“如果主要论点是碳排放,这些公司可以非常轻松地将其降至零。” 因此,尽情享受你的 Netflix 狂欢吧——保留你的订阅可能意味着你可以利用你作为客户的影响力来推动更强大的气候解决方案。