减少碳排放对于遏制气候变化的影响至关重要，但通常燃气动力汽车和制造商是最明显的罪魁祸首。然而，信息和通信技术 (ICT) 目前占全球碳足迹的 2% 至 4%，与航空排放量相当。

ICT 排放量预计只会增加，这是手表和汽车等日常用品不断变得“智能”的副产品。ICT 预计将占全球 20%碳排放到2030年。

云计算是 ICT 碳足迹的主要贡献者之一，产生两种类型的排放：发电;并具体体现，它来自用于制造云服务器硬件组件的半导体制造。

微软和谷歌等许多云提供商都设定了紧迫的最后期限，以大幅减少云排放。考虑到这一点，卡耐基梅隆大学的一组研究人员确定了一种计算机服务器库存单位 (SKU) 的新设计方法，该方法使云能够显着减少碳排放，同时满足其性能目标。

该团队由电气和计算机工程博士领导。学生 Jaylen Wang 创建了一种设计和部署 GreenSKU 的系统方法，GreenSKU 是一种碳高效服务器设计，可最大限度地减少云的总体排放量，同时提高其效率。他们的发现是发表作为2024 ACM/IEEE 第 51 届计算机体系结构国际研讨会 (ISCA)。

实际上，排放与性能之间的权衡很难平衡。

“应用程序使用的计算资源量与其碳排放量成正比，”王说。“这意味着需要大量计算能力、存储和网络功能的应用程序将产生更多的碳排放。”

为了帮助云开发人员比较碳效率高的服务器设计方案，Wang 和他的研究合作者首次推出了一种名为 GSF 的系统方法，该方法被誉为“云提供商系统地做出明智的碳效率服务器 SKU 设计和部署决策的第一个框架”。

本研究在Microsoft Azure的生产限制下应用了GSF，使平台的碳排放量减少了约10%。Azure 云排放量的大幅减少，到 2030 年可以减少全球碳排放量的 0.1% 至 0.2%。

Wang 和他的团队的其他成员，包括电气和计算机工程以及计算机科学助理教授 Akshitha Sriraman，对于如何进一步开展这项研究有想法。

虽然 GSF 框架首先与 Microsoft 进行了测试，但该框架旨在作为跨领域实现和加速碳高效服务器设计的垫脚石。云计算域，王说。

Wang 表示：“机器学习和 ChatGPT 等大型语言模型的兴起将使得有必要在云中部署具有专用硬件的服务器。”

另一个理由设计具有更多碳效率组件的云计算服务器是有计划的设备淘汰。例如，当大量消费者升级智能手机时，就会导致更多的 ICT 浪费和更新产品的制造。

“在我们的工作中，我们通过在碳高效服务器设计中重复使用退役组件来实现计划报废。这项工作的动机是寻找跨计算领域更长时间使用硬件的方法，”王说。

更多信息：Jaylen Wang 等人，为低碳设计云服务器，2024 ACM/IEEE 第 51 届计算机体系结构国际研讨会 (ISCA)（2024）。DOI：10.1109/ISCA59077.2024.00041