原则:硬件效率

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你用来阅读本文档的设备在其制造过程中释放了一些碳;一旦它的使用寿命结束,处置它可能会释放更多碳。 隐含碳(也称为“内含碳”)是指设备在制造和处置过程中排放的碳污染量。 当计算运行你的软件的计算机的碳污染总量时,要同时考虑运行计算机的碳污染和计算机的隐含碳。

隐含碳意义重大

根据混合能源的碳强度,与为设备供电的电力的碳成本相比,设备的隐含碳成本可能很高。

例如,一台 2019 R640 戴尔服务器每年的摊销隐含碳成本为 320 kg CO₂eq/year。 预计每年还将消耗 1760.3 kWh/year 的电力。 2019 年欧盟的平均碳强度为 0.276 kg CO₂eq/kWh

因此,总的碳成本将为 320 + (0.276 \* 1760.3) = 805 kg 碳/年,其中 320 千克或约 40% 来自于隐含碳。 隐含碳是服务器碳排放总量的重要组成部分。

注意

对于消费类设备,隐含碳成本往往要高得多,有时比电力消耗带来的终生碳成本还高。 有关示例,请参考智能手机毁灭地球的速度比任何人想象的都要快

不要浪费硬件

购买计算机的时候它已经排放了大量碳。 电脑也有有效期;电脑旧了,不能处理现在的工作负载,需要更新换代。 如果你这样想,硬件就成了碳的代用指标,因此,作为可持续软件工程师,如果我们的目标是具有碳效率,就必须做到具有硬件效率。

你可以做很多事情来实现硬件效率,但其中一件是帮助延长硬件的有效期。 计算机不会磨损,也没有活动部件,但会过时。 它们之所以会过时,是因为我们在不断创造突破极限的软件。

延长硬件的使用寿命

核算隐含碳的一种方法是在设备的预期寿命期内摊销碳。 例如,假设构建一个假设的服务器需要 4,000 Kg 碳,并且我们希望该服务器的使用寿命为四年。 在这种情况下,我们可以认为这相当于在其生命周期内每年释放 1,000 公斤碳。

服务器的隐含碳按 4 年进行摊销的示意图。

如果以这种方式计算隐含碳,任何设备,即使是不耗电的设备,也会在其生存期内有效地释放碳。 考虑到这一点,如果对于假想的服务器,按 5 年而不是 4 年摊销这 4,000 Kg 碳,那么每年释放的碳将减少到 800 Kg。

同一台服务器的隐含碳按 5 年进行摊销的示意图。

如果我们对前面讨论的 2019 R640 戴尔服务器的使用寿命应用这一概念,将其使用寿命从 4 年延长至 5 年,那么,摊销的碳将从 320 kg CO₂eq/year 降至 256 kg CO₂eq/year

硬件之所以停用,要么是因为它发生了故障,要么是因为它难以处理新式工作负载。 软件无法帮助解决第一个问题,但是,如果我们专注于构建能够在旧硬件上运行的应用程序,就可以帮助解决第二个问题。