減少碳排放對於遏制氣候變遷的影響至關重要，但通常燃氣動力汽車和製造商是最明顯的罪魁禍首。然而，資訊與通訊技術 (ICT) 目前佔全球碳足跡的 2% 至 4%，與航空排放量相當。

ICT 排放量預計只會增加，這是手錶和汽車等日常用品不斷變得「智慧」的副產品。ICT 預計將佔全球 20%碳排放到2030年。

雲端運算是 ICT 碳足跡的主要貢獻者之一，產生兩種類型的排放：發電;並具體體現，它來自用於製造雲端伺服器硬體組件的半導體製造。

微軟和谷歌等許多雲端供應商都設定了緊迫的最後期限，以大幅減少雲端排放。考慮到這一點，卡內基美隆大學的一組研究人員確定了一種電腦伺服器庫存單位 (SKU) 的新設計方法，該方法使雲端能夠顯著減少碳排放，同時滿足其性能目標。

該團隊由電氣和計算機工程博士領導。學生 Jaylen Wang 創建了一種設計和部署 GreenSKU 的系統方法，GreenSKU 是一種碳高效伺服器設計，可最大限度地減少雲端的整體排放量，同時提高其效率。他們的發現是發表作為2024 ACM/IEEE 第 51 屆電腦體系結構國際研討會 (ISCA)。

實際上，排放與性能之間的權衡很難平衡。

「應用程式使用的運算資源量與其碳排放量成正比，」王說。“這意味著需要大量計算能力、存儲和網路功能的應用程式將產生更多的碳排放。”

為了幫助雲端開發人員比較碳效率高的伺服器設計方案，Wang 和他的研究合作者首次推出了一種名為GSF 的系統方法，該方法被譽為「雲端供應商系統地做出明智的碳效率伺服器SKU 設計和部署決策的第一個框架」。

本研究在Microsoft Azure的生產限制下應用了GSF，使平台的碳排放量減少了約10%。Azure 雲端排放量的大幅減少，到 2030 年可以減少全球碳排放量的 0.1% 至 0.2%。

Wang 和他的團隊的其他成員，包括電氣和電腦工程以及電腦科學助理教授 Akshitha Sriraman，對於如何進一步進行這項研究有想法。

雖然 GSF 框架首先與 Microsoft 進行了測試，但該框架旨在作為跨領域實現和加速碳高效伺服器設計的墊腳石。雲端運算域，王說。

Wang 表示：“機器學習和 ChatGPT 等大型語言模型的興起將使得有必要在雲端中部署具有專用硬體的伺服器。”

另一個理由設計具有更多碳效率組件的雲端運算伺服器是有計劃的設備淘汰。例如，當大量消費者升級智慧型手機時，就會導致更多的 ICT 浪費和更新產品的製造。

「在我們的工作中，我們透過在碳高效伺服器設計中重複使用退役組件來實現計劃報廢。這項工作的動機是尋找跨計算領域更長時間使用硬體的方法，」王說。

更多資訊：Jaylen Wang 等人，為低碳設計雲端伺服器，2024 ACM/IEEE 第 51 屆電腦體系結構國際研討會 (ISCA)（2024）。DOI：10.1109/ISCA59077.2024.00041