你這輩子用掉的電,恐怕只夠這些人發(fā)幾張照片……
來源:科普中國
發(fā)布時間:2024-09-03
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我們已經離不開網絡了,很多時候,只有在斷網時我們才能意識到網絡的存在。但在我們的注視之外,整個龐大網絡消耗的電力,可能會遠遠超出你的想象。

2015 年,阿瑟·霍蘭·米歇爾(Arthur Holland Michel)在坐火車時隨手錄了一段 15 秒的視頻。視頻沒有什么有意思的地方,只是車窗外的光影不斷向后退去而已。文件大小不到 1MB,他隨手把視頻傳到網上。

直到 9 年后的一天,他才猛然發(fā)現,這個沒什么意義的視頻一直默默保存在網絡上。他已經不記得當時他為什么這么做了,但在某個數據中心的服務器里,這個視頻在持續(xù)地消耗著電能。

數據能耗快速增長

2023 年,一篇論文給出了計算存儲數據能耗的算法,其中一條核心的參數,是每 GB 文件,在服務器中每存儲 24 小時,就會消耗 0.18kWh 的電力。霍蘭·米歇爾借此計算了 2015 年那個視頻的碳排放。他發(fā)現從 2015 年到 2024 年的 9 年間,這個小視頻產生了 100 克的碳排放。

乍一看這不算什么,但實際上,他去年就向網上上傳了 960 個視頻,并且,因為手機畫質的提升,每個視頻的體積都比 2015 年那個視頻更大,就會消耗更多能源。更麻煩的是,這些視頻有可能被保存在了多個平臺上。

他永遠也無法確定,這份數據在整個互聯網上被備份了多少遍。每次上傳視頻,就像在沒有人關注的角落打開了一盞燈泡,除非刪除數據,否則它就會不斷消耗電力,排放溫室氣體,讓地球氣候更加糟糕。

圖片來源:Pixabay

數據的傳輸同樣會消耗大量的能源。社交平臺 Instagram 上粉絲量最多的個人賬戶屬于足球巨星 C 羅,在 2020 年時他的粉絲量大約為 1.9 億。

Instagram 為了將 C 羅發(fā)布的照片傳給他的粉絲,需要讓全球的網絡設施都運作起來,根據英國東倫敦大學的拉比·巴什魯什(Rabih Bashroush)博士的計算,C 羅發(fā)布的每張照片都會消耗 24000kWh 電能。2024 年,中國人均生活用電量接近 1000kWh,24000kWh 的電夠一個人用 24 年,夠一個三口之家用 8 年,節(jié)省一些,10 年恐怕也不是問題。

人工智能正在消耗巨量的能源,按照過往的增長速度,人類的能源供應,很快就無法滿足人工智能的需求。但在人工智能之外,人類本身在網絡上耗費的能源,也不容小覷。

在地球上,我們每天都會產生 5 億條推文、2940 億封電子郵件、400 萬 GB 的 Facebook 數據、650 億條 WhatsApp 消息和 72 萬個小時的 YouTube 新視頻。全世界在 2018 年創(chuàng)建、捕獲、復制和消耗的數據總量為 33 澤字節(jié)(ZB),相當于 33 萬億 GB。2020 年,這一數字增長到 59ZB,預計到 2025 年將達到令人難以想象的 175ZB。

根據國際能源署(IEA)的數據,當前數據中心和網絡設施消耗的電力,分別已經達到了全球能耗的 1%~1.5%。就像水果不是從貨架上長出來的一樣,網絡也不是憑空產生的,它時時刻刻消耗著電力,總量可能超出你的想象。

而我們才剛剛進入網絡時代,就算是創(chuàng)建互聯網的那一批“上古大神”,不少今天仍然在世。時間會帶來更多問題,其中之一就是,當我們這些今天的互聯網用戶死去之后,我們留下的數據仍會持續(xù)消耗未來的能源。

例如,2019 年一篇《大數據與社會學》(Big Data & Society)上的論文就指出,到本世紀 60 年代,Facebook 上的死亡用戶可能會比活著的用戶更多。已死亡的用戶不再會產生新的數據,但是他們生前留下的數據,仍會在未來持續(xù)消耗著能源。

無處不在的碳排放

消耗電力,就意味著排放二氧化碳。那篇計算數據存儲能耗的論文,同樣指出,在數據行業(yè),每消耗 1kWh 的電能,就對應著 0.23kg 的二氧化碳排放。一旦明白這一點,你就能明白數據的碳排放有多可怕。

保護環(huán)境,人人有責。當然,我們每個人都清楚,環(huán)保的道德壓力更多會落在企業(yè)、政府和有錢人的肩上,但還是會有很多善良的讀者在努力養(yǎng)成節(jié)約的習慣。例如少用一次性筷子,節(jié)約打印紙張。一雙一次性筷子的二氧化碳排放量大約是 20 克左右。但如果你在朋友圈/抖音發(fā)布了一個 500MB 的視頻,那服務器僅僅是存儲這個視頻,每天消耗的電能,大約就對應著 20 克的二氧化碳排放。并且,它每天都會造成這么多的排放。

圖片來源:Pixabay

和人工智能一樣,數據的存儲和傳輸,乃至生活中無處不見的“云”概念,從能耗上來看,都是不折不扣的重工業(yè)。那為了保護地球環(huán)境,減緩全球變暖,我們是不是現在就要改變自己的數據習慣,刪除網上不必要的數據?

大可不必。其實,數據會產生多少碳排放,和大部分用戶的關系并不大。如果沒有數據行業(yè)的系統性變革,依靠個人的使用習慣來降低數據的碳排放,簡直就像是用鏟子和水桶來阻止洪水一樣低效。這個問題,需要行業(yè)自身來解決。

影響數據存儲碳排放的一個重要因素,是數據中心的位置。例如,谷歌在美國俄亥俄州和俄勒岡州都有數據中心,但前者的碳排放是后者的 5 倍。這主要是因為,不同地區(qū)的電網,新能源裝機占比不同,單位碳排放就會產生區(qū)別。例如在加拿大蒙特利爾,每 kWh 電力只對應 2 克二氧化碳,但是在波蘭華沙,每 kWh 電力就對應著 723 克二氧化碳。根據生態(tài)環(huán)境部、國家統計局的數據,在我們國家,每 kWh 電力平均對應 556.8 克二氧化碳。

國內的新能源行業(yè)早就卷成了一片血海,但同時,它們也在從根本上降低每個人的碳排放。根據國家能源局的數據,截至 2024 年 6 月底,我國風電光伏發(fā)電合計裝機(11.8 億千瓦)已超過煤電裝機(11.7 億千瓦)。所以,在可預見的將來,雖然可以肯定我們會向網絡上上傳更多的數據,能耗會增加,但是碳排放會減少。

當然,行業(yè)自身能從很大程度上解決這個問題,但改變我們的習慣,或許也能做出一些幫助。

今天越來越多電子產品都在標榜自己的“智能”,但是很多智能設備產生的數據很可能是完全沒用的。比如智能水杯、智能冰箱、智能狗繩,他們產生大部分數據都是沒用的。

IBM 稱,這些“智能”設備產生的 90%數據都是暗數據,根本不會被用戶使用。但它們會持續(xù)消耗電能。這些無用的“智能”,往往是廠商刻意營造的賣點。只要認清自己的需求,就能少在這些無謂的功能少浪費錢,并且降低全社會的碳排放。

我們或許不需要把一切的東西都變成數據。下次坐火車時,你沒有必要像9年前的霍蘭·米歇爾用手機去記錄。日常生活中的美景,很多時候,用眼睛欣賞,就已經足夠美好了。

策劃制作

來源丨環(huán)球科學(ID:huanqiukexue)

作者丨王昱

責編丨王夢如

審校丨徐來 林林

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