Cinta kami terhadap awan membuat masa depan energi hijau menjadi tidak mungkin
Sejumlah besar warga negara melakukan konferensi video untuk bekerja di waktu-waktu terkunci ini. Tetapi karena mereka berdagang dalam perjalanan gas-terbakar untuk konektivitas digital, penggunaan energi pribadi mereka untuk setiap dua jam video lebih besar daripada bagian bahan bakar yang akan mereka konsumsi pada perjalanan kereta empat mil. Selain itu, jutaan siswa ‘mengemudi’ ke kelas di internet alih-alih berjalan.
Sementara itu di sudut lain dari alam semesta digital, para ilmuwan dengan marah menggunakan algoritma untuk mempercepat penelitian. Namun, fase pembelajaran pola untuk aplikasi kecerdasan buatan tunggal dapat mengkonsumsi lebih banyak energi komputasi daripada 10.000 mobil dalam sehari.
‘Eksperimen’ besar ini dalam menggeser penggunaan energi masyarakat terlihat, setidaknya secara tidak langsung, dalam satu set fakta tingkat tinggi. Pada minggu pertama bulan April, penggunaan bensin AS telah runtuh sebesar 30 persen, tetapi permintaan listrik secara keseluruhan turun kurang dari tujuh persen. Dinamika itu sebenarnya menunjukkan tren yang mendasari masa depan. Sementara penggunaan bahan bakar transportasi pada akhirnya akan pulih kembali, pertumbuhan ekonomi riil terkait dengan masa depan digital berbahan bakar listrik kami.
Krisis COVID-19 menyoroti betapa jauh lebih canggih dan kuatnya internet 2020 dari apa yang ada baru-baru ini pada 2008 ketika ekonomi terakhir runtuh, sebuah ‘abad’ internet yang lalu. Jika kuncian nasional telah terjadi saat itu, sebagian besar dari puluhan juta yang sekarang telecommute akan bergabung dengan hampir 20 juta yang diberhentikan. Juga tidak akan praktis bagi universitas dan sekolah untuk meminta puluhan juta siswa belajar dari rumah.
Analis telah banyak mendokumentasikan peningkatan besar-besaran lalu lintas internet dari segala macam kegiatan yang dilakukan di rumah. Langkah-langkah lalu lintas digital telah melonjak untuk semuanya, mulai dari belanjaan online hingga video game dan streaming film. Sejauh ini, sistem ini mampu menangani semuanya, dan cloud telah tersedia secara terus menerus, dikurangi cegukan sesekali.
Ada lebih banyak peran cloud selama krisis COVID-19 daripada telekonferensi satu-klik dan obrolan video. Telemedicine akhirnya dilepaskan. Dan kami telah melihat, misalnya, aplikasi dengan cepat muncul untuk membantu mengevaluasi gejala sendiri dan alat AI berfungsi untuk meningkatkan diagnosis sinar-X dan untuk membantu pelacakan kontak. Cloud juga telah memungkinkan para peneliti untuk secara cepat membuat “data danau” informasi klinis untuk menambah kapasitas astronomi superkomputer saat ini yang digunakan dalam pengejaran terapi dan vaksin.
Masa depan AI dan cloud akan membawa kita lebih banyak hal di atas, bersama dengan diagnostik rumah yang praktis dan telemedicine berbasis VR yang berguna, belum lagi uji klinis yang dipercepat untuk terapi baru. Dan ini tidak mengatakan apa-apa tentang apa yang akan dimungkinkan cloud dalam 80 persen perekonomian yang bukan bagian dari perawatan kesehatan.
Untuk semua kegembiraan yang ditawarkan kemampuan baru ini, landasan di balik semua komputasi awan akan tetap konsisten – dan secara konsisten meningkat – permintaan energi. Jauh dari penghematan energi, masa depan tempat kerja kami yang difungsikan dengan AI menggunakan lebih banyak energi daripada sebelumnya, tantangan yang dibutuhkan industri teknologi secara cepat untuk menilai dan mempertimbangkannya di tahun-tahun mendatang.
Infrastruktur informasi baru
Cloud adalah infrastruktur vital. Itu akan dan harus membentuk kembali banyak prioritas. Hanya beberapa bulan yang lalu, raksasa teknologi saling menyamping untuk mengeluarkan janji tentang mengurangi penggunaan energi dan mempromosikan energi ‘hijau’ untuk operasi mereka. Tanpa ragu, masalah seperti itu akan tetap penting. Tetapi keandalan dan ketahanan – singkatnya, ketersediaan – sekarang akan beralih ke prioritas utama.
Sebagai Fatih Birol, Direktur Eksekutif Badan Energi Internasional (IEA) bulan lalu mengingatkan konstituennya, dalam pernyataan diplomatik, tentang masa depan angin dan matahari: “Hari ini, kita menyaksikan masyarakat yang memiliki ketergantungan yang lebih besar pada digital. teknologi “yang” menyoroti kebutuhan bagi pembuat kebijakan untuk secara hati-hati menilai potensi ketersediaan sumber daya fleksibilitas dalam kondisi ekstrem. ” Dalam masa-masa yang penuh tekanan secara ekonomi yang akan mengikuti krisis COVID-19, harga yang harus dibayar masyarakat untuk memastikan “ketersediaan” akan jauh lebih penting.
Masih mahal untuk menyediakan listrik keandalan tinggi dengan teknologi surya dan angin. Mereka yang mengklaim matahari / angin berada di “paritas grid” tidak melihat kenyataan. Data menunjukkan bahwa biaya keseluruhan jaringan kilowatt-jam sekitar 200 hingga 300 persen lebih tinggi di Eropa di mana bagian daya dari angin / matahari jauh lebih besar daripada di AS. Perlu dicatat bahwa pengguna listrik industri besar, termasuk perusahaan teknologi, umumnya nikmati diskon besar dari rata-rata grid, yang membuat konsumen terbebani dengan biaya yang lebih tinggi.
Masukkan istilah yang agak sederhana: ini berarti bahwa konsumen membayar lebih untuk memberi daya pada rumah mereka sehingga perusahaan teknologi besar dapat membayar lebih sedikit untuk daya guna menjaga ponsel cerdas tetap menyala dengan data. (Kita akan melihat bagaimana warga negara yang toleran terhadap asimetri ini dalam iklim pasca krisis.)
Akibatnya, banyak kenyataan yang disembunyikan oleh fakta bahwa dinamika energi awan adalah kebalikan dari itu untuk transportasi pribadi. Untuk yang terakhir, konsumen benar-benar melihat di mana 90 persen energi dihabiskan ketika mengisi tangki bensin mobil mereka. Ketika berbicara tentang smartphone yang “terhubung”, 99 persen ketergantungan energi bersifat terpencil dan tersembunyi dalam infrastruktur cloud yang luas namun sebagian besar tidak terlihat.
Untuk yang belum tahu, mesin digital yang rakus yang memberi daya pada cloud terletak di ribuan pusat data skala gudang yang tak terlihat, di mana ribuan rak seukuran lemari es dari mesin silikon memberi daya pada aplikasi kita dan di mana volume data yang meledak disimpan. Bahkan banyak kognitif digital terkejut mengetahui bahwa setiap rak membakar lebih banyak listrik setiap tahun dari 50 Teslas. Di atas semua itu, pusat data ini terhubung ke pasar dengan lebih banyak perangkat keras yang membakar daya yang mendorong byte sepanjang sekitar satu miliar mil dari jalan raya informasi yang terdiri dari kabel kaca dan melalui 4 juta menara sel yang menempa sistem jalan raya virtual yang bahkan tidak terlihat.
Jadi infrastruktur informasi global – menghitung semua fitur penyusunnya dari jaringan dan pusat data hingga proses fabrikasi intensif energi yang menakjubkan – telah berkembang dari sistem yang tidak ada beberapa dekade lalu menjadi sistem yang sekarang menggunakan sekitar 2.000 terawatt-jam listrik setahun. . Itu lebih dari 100 kali lebih banyak listrik daripada lima juta mobil listrik di dunia yang digunakan setiap tahun.
Masukkan dalam istilah individual: ini berarti rata-rata, listrik rata-rata yang digunakan oleh setiap smartphone lebih besar dari energi tahunan yang digunakan oleh kulkas rumah biasa. Dan semua perkiraan tersebut didasarkan pada keadaan beberapa tahun yang lalu.
Masa depan yang lebih digital pasti akan menggunakan lebih banyak energi
Beberapa analis sekarang mengklaim bahwa bahkan ketika lalu lintas digital telah melonjak dalam beberapa tahun terakhir, keuntungan efisiensi sekarang telah meredam atau bahkan meratakan pertumbuhan penggunaan energi data-sentris. Klaim semacam itu menghadapi tren faktual yang baru saja diimbangi. Sejak 2016, telah terjadi akselerasi dramatis dalam pengeluaran pusat data untuk perangkat keras dan bangunan bersamaan dengan lonjakan besar dalam kepadatan daya perangkat keras itu.
Terlepas dari apakah pertumbuhan permintaan energi digital mungkin atau mungkin tidak melambat dalam beberapa tahun terakhir, ekspansi awan yang jauh lebih cepat akan datang. Apakah permintaan energi cloud tumbuh secara wajar akan sangat tergantung pada seberapa cepat penggunaan data meningkat, dan khususnya untuk apa cloud digunakan. Setiap peningkatan permintaan energi yang signifikan akan membuat jauh lebih sulit tantangan teknis dan ekonomi untuk memenuhi metrik operasional pusat cloud: selalu tersedia.
Lebih banyak kaki persegi pusat data telah dibangun dalam lima tahun terakhir daripada selama seluruh dekade sebelumnya. Bahkan ada kategori baru dari pusat data “hiperskala”: bangunan yang dipenuhi silikon yang masing-masingnya mencakup lebih dari satu juta kaki persegi. Pikirkan ini dalam istilah real-estate sebagai setara dengan fajar pencakar langit seabad yang lalu. Tetapi sementara ada kurang dari 50 bangunan setinggi Empire State Building di dunia saat ini, sudah ada sekitar 500 pusat data hiperskala di seluruh planet ini. Dan yang terakhir memiliki selera energi kolektif lebih dari 6.000 gedung pencakar langit.
Kami tidak perlu menebak apa yang mendorong pertumbuhan lalu lintas cloud. Penggerak besar di bagian atas daftar adalah AI, lebih banyak video dan terutama realitas virtual yang intens data, serta perluasan pusat data mikro di “tepi” jaringan.
Sampai saat ini, sebagian besar berita tentang AI telah berfokus pada potensinya sebagai pembunuh pekerjaan. Yang
benar adalah bahwa AI adalah yang terbaru dalam garis panjang alat penggerak produktivitas yang akan meniru apa yang selalu dilakukan pertumbuhan produktivitas selama perjalanan sejarah: ciptakan pertumbuhan bersih dalam pekerjaan dan lebih banyak kekayaan bagi lebih banyak orang. Kami akan membutuhkan lebih banyak dari keduanya untuk pemulihan COVID-19. Tapi itu cerita lain kali. Untuk saat ini, sudah jelas bahwa AI memiliki peran dalam segala hal mulai dari analisis kesehatan pribadi dan pemberian obat hingga penelitian medis dan pencarian kerja. Kemungkinannya adalah bahwa AI pada akhirnya akan dilihat sebagai “baik” bersih.
Dalam hal energi, AI adalah data yang paling haus dan penggunaan intensif silikon yang diciptakan – dan dunia ingin menggunakan miliaran chip AI tersebut. Secara umum, kekuatan komputasi yang digunakan untuk pembelajaran mesin telah berlipat ganda setiap beberapa bulan, semacam versi hiper Hukum Moore. Tahun lalu, Facebook , misalnya, menunjuk AI sebagai alasan utama untuk penggunaan daya pusat data yang berlipat dua setiap tahunnya.
Dalam waktu dekat kami, kami juga harus berharap bahwa, setelah berminggu-minggu penguncian mengalami kekurangan konferensi video pada layar planar kecil, konsumen siap untuk usia video berbasis VR. VR memerlukan peningkatan kepadatan gambar sebanyak 1000x dan akan mendorong lalu lintas data hingga sekitar 20 kali lipat . Meskipun cocok dan dimulai, teknologi ini siap, dan gelombang jaringan 5G berkecepatan tinggi yang akan datang memiliki kapasitas untuk menangani semua piksel tambahan tersebut. Ini membutuhkan pengulangan: karena semua bit adalah elektron, ini berarti lebih banyak realitas virtual mengarah ke lebih banyak permintaan daya daripada yang ada dalam perkiraan saat ini.
Tambahkan ke semua ini tren baru-baru ini membangun pusat data mikro lebih dekat ke pelanggan di “tepi”. Kecepatan cahaya terlalu lambat untuk mengirimkan kecerdasan berbasis AI dari pusat data jarak jauh ke aplikasi waktu nyata seperti VR untuk konferensi dan game, kendaraan otonom, manufaktur otomatis, atau infrastruktur fisik “pintar”, termasuk rumah sakit pintar dan sistem diagnostik. (Intensitas digital dan energi dari perawatan kesehatan sendiri sudah tinggi dan meningkat: satu kaki persegi rumah sakit sudah menggunakan beberapa kali lipat lebih banyak energi daripada satu kaki persegi di bangunan komersial lainnya.)
Pusat data Edge sekarang diperkirakan akan menambah 100.000 MW permintaan daya sebelum satu dekade habis. Untuk perspektif, itu jauh lebih dari kapasitas daya dari seluruh jaringan listrik California. Sekali lagi, semua ini tidak ada pada peta jalan peramal energi dalam beberapa tahun terakhir.
Akankah prioritas energi digital bergeser?
Yang membawa kita pada pertanyaan terkait: Akankah perusahaan cloud di era pasca-coronavirus terus
memfokuskan pengeluaran pada indulgensi energi atau ketersediaan? Dengan indulgensi, maksud saya investasi perusahaan yang dibuat dalam pembangkit listrik tenaga angin / matahari di tempat lain (termasuk di luar negeri) selain untuk langsung menyalakan fasilitas sendiri. Investasi jarak jauh ‘dikreditkan’ ke fasilitas lokal untuk mengklaim itu bertenaga hijau, meskipun sebenarnya tidak memberi daya pada fasilitas.
Tidak ada yang mencegah perusahaan pencari hijau dari pemutusan fisik dari jaringan konvensional dan membangun pembangkit listrik tenaga angin / matahari lokal mereka sendiri – kecuali melakukan itu dan memastikan ketersediaan 24/7 akan menghasilkan sekitar 400 persen peningkatan biaya listrik fasilitas itu.
Seperti yang ada saat ini mengenai prospek indulgensi yang dibeli, sangat berguna untuk mengetahui bahwa infrastruktur informasi global sudah mengkonsumsi lebih banyak listrik daripada yang dihasilkan oleh semua pertanian tenaga surya dan angin dunia yang digabungkan. Dengan demikian tidak ada cukup tenaga angin / matahari di planet ini untuk perusahaan teknologi – apalagi orang lain – untuk membeli sebagai ‘kredit’ untuk mengimbangi semua penggunaan energi digital.
Sejumlah peneliti yang mempelajari tren energi digital berharap bahwa penggunaan bahan bakar cloud dapat meningkat setidaknya 300 persen pada dekade mendatang, dan itu terjadi sebelum pandemi global kita. Sementara itu, Badan Energi Internasional memperkirakan ‘hanya’ dua kali lipat dalam energi terbarukan global selama jangka waktu itu. Perkiraan itu juga dibuat dalam ekonomi pra-coronavirus. IEA sekarang khawatir bahwa resesi akan menguras antusiasme fiskal untuk rencana hijau yang mahal.
Terlepas dari masalah dan perdebatan seputar teknologi yang digunakan untuk menghasilkan listrik, prioritas bagi
operator infrastruktur informasi akan semakin, dan tentu saja, bergeser ke ketersediaannya . Itu karena awan dengan cepat menjadi semakin terkait erat dengan kesehatan ekonomi kita, serta kesehatan mental dan fisik kita.
Semua ini harus membuat kita optimis tentang apa yang terjadi di sisi lain dari pemulihan dari pandemi dan penutupan ekonomi kita yang belum pernah terjadi sebelumnya. Penghargaan Microsoft, dalam manifesto energi pra-COVID 19-nya, untuk mengamati bahwa “kemajuan dalam kemakmuran manusia … terkait erat dengan penggunaan energi.” Infrastruktur abad ke-21 cloud-centric kami tidak akan berbeda. Dan itu akan menjadi hal yang baik.
Baca Juga: