जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को रोकने के लिए कार्बन उत्सर्जन को कम करना महत्वपूर्ण है, लेकिन आमतौर पर गैस से चलने वाले वाहन और निर्माता सबसे स्पष्ट दोषी हैं।हालाँकि, सूचना और संचार प्रौद्योगिकी (आईसीटी) वर्तमान में वैश्विक कार्बन पदचिह्न के 2 से 4% के बीच जिम्मेदार है, जो विमानन उत्सर्जन के बराबर है।

आईसीटी उत्सर्जन बढ़ने की उम्मीद है, जो घड़ियों और कारों जैसे रोजमर्रा के उपकरणों के "स्मार्ट" होने का उपोत्पाद है।अनुमान है कि वैश्विक स्तर पर 20% के लिए आईसीटी जिम्मेदार हैकार्बन उत्सर्जन2030 तक.

क्लाउड कंप्यूटिंग आईसीटी के कार्बन फ़ुटप्रिंट में प्रमुख योगदानकर्ताओं में से एक है, जो दो प्रकार के उत्सर्जन का उत्पादन करता है: परिचालन, जो उत्पन्न होता हैविद्युत उत्पादन;और सन्निहित, जो क्लाउड सर्वर के हार्डवेयर घटकों के निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले अर्धचालक निर्माण से आता है।

Microsoft और Google जैसे कई क्लाउड प्रदाताओं ने क्लाउड उत्सर्जन को कम करने के लिए आक्रामक समय सीमा निर्धारित की है।इसे ध्यान में रखते हुए, सीएमयू के शोधकर्ताओं की एक टीम ने कंप्यूटर सर्वर स्टॉक कीपिंग यूनिट्स (एसकेयू) के लिए एक नए डिजाइन दृष्टिकोण की पहचान की, जो क्लाउड को अपने प्रदर्शन लक्ष्यों को पूरा करते हुए कार्बन उत्सर्जन को काफी कम करने में सक्षम बनाता है।

इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग पीएच.डी. के नेतृत्व में टीम।छात्र जेलेन वांग ने ग्रीनएसकेयू को डिजाइन और तैनात करने का एक व्यवस्थित तरीका बनाया, जो कार्बन-कुशल सर्वर डिजाइन हैं जो क्लाउड की दक्षता को बढ़ावा देते हुए उसके समग्र उत्सर्जन को कम करते हैं।उनके निष्कर्ष थेप्रकाशितके भाग के रूप में2024 एसीएम/आईईईई कंप्यूटर आर्किटेक्चर पर 51वीं वार्षिक अंतर्राष्ट्रीय संगोष्ठी (आईएससीए).

व्यवहार में, उत्सर्जन बनाम प्रदर्शन संतुलन को संतुलित करना कठिन है।

वांग ने कहा, "किसी एप्लिकेशन द्वारा उपयोग किए जाने वाले कंप्यूटिंग संसाधनों की मात्रा उसके कार्बन उत्सर्जन के अपेक्षाकृत आनुपातिक है।""इसका मतलब यह है कि जिन अनुप्रयोगों को बहुत अधिक कंप्यूटिंग शक्ति, भंडारण और नेटवर्किंग क्षमताओं की आवश्यकता होती है, वे अधिक कार्बन उत्सर्जन उत्पन्न करेंगे।"

क्लाउड डेवलपर्स को कार्बन-कुशल सर्वर डिज़ाइन विकल्पों की तुलना करने में मदद करने के लिए, वांग और उनके शोध सहयोगियों ने जीएसएफ नामक एक व्यवस्थित पद्धति की शुरुआत की, जो "क्लाउड प्रदाताओं के लिए व्यवस्थित रूप से सूचित कार्बन-कुशल सर्वर एसकेयू डिजाइन और तैनाती निर्णय लेने वाला पहला ढांचा" के रूप में उल्लेखनीय है।

इस शोध में Microsoft Azure की उत्पादन बाधाओं के तहत GSF को लागू किया गया और प्लेटफ़ॉर्म के कार्बन उत्सर्जन को लगभग 10% कम कर दिया गया।Azure के क्लाउड उत्सर्जन में इस तरह की महत्वपूर्ण कटौती से 2030 तक वैश्विक कार्बन उत्सर्जन में 0.1%-0.2% की कमी आ सकती है।

वांग और उनकी टीम के बाकी सदस्य, जिनमें इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग और कंप्यूटर विज्ञान की सहायक प्रोफेसर अक्षिता श्रीरामन शामिल हैं, के पास इस शोध को आगे बढ़ाने के बारे में विचार हैं।

जबकि जीएसएफ ढांचे का पहली बार माइक्रोसॉफ्ट के साथ परीक्षण किया गया था, ढांचे का उद्देश्य कार्बन-कुशल सर्वरों के डिजाइन को सक्षम करने और तेज करने की दिशा में एक कदम है।क्लाउड कम्प्यूटिंगडोमेन, वांग ने कहा।

वांग ने कहा, "मशीन लर्निंग और चैटजीपीटी जैसे बड़े भाषा मॉडल के बढ़ने से क्लाउड में विशेष हार्डवेयर वाले सर्वर को तैनात करना आवश्यक हो जाएगा।"

का एक और कारणडिज़ाइनअधिक कार्बन-कुशल घटकों वाले क्लाउड कंप्यूटिंग सर्वर उपकरणों की योजनाबद्ध अप्रचलन है।उदाहरण के लिए, जब बड़ी संख्या में उपभोक्ता अपने स्मार्टफोन को अपग्रेड करते हैं, तो इससे अधिक आईसीटी अपशिष्ट और नए उत्पादों का निर्माण होता है।

वांग ने कहा, "हमारे काम में हमने अपने कार्बन-कुशल सर्वर डिजाइनों में डीकमीशन किए गए घटकों का पुन: उपयोग करके नियोजित अप्रचलन को लक्षित किया है। कंप्यूटिंग डोमेन में हार्डवेयर का लंबे समय तक उपयोग करने के तरीके ढूंढना कुछ ऐसा है जो इस काम को प्रेरित करता है।"

अधिक जानकारी:जेलेन वांग एट अल, लोअर कार्बन के लिए क्लाउड सर्वर डिजाइन कर रहे हैं,2024 एसीएम/आईईईई कंप्यूटर आर्किटेक्चर पर 51वीं वार्षिक अंतर्राष्ट्रीय संगोष्ठी (आईएससीए)(2024)।डीओआई: 10.1109/आईएससीए59077.2024.00041