你這輩子用掉的電,恐怕只夠這些人發(fā)幾張照片……
來(lái)源:科普中國(guó)
發(fā)布時(shí)間:2024-09-03
瀏覽次數(shù):981

版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系我們

我們已經(jīng)離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)了,很多時(shí)候,只有在斷網(wǎng)時(shí)我們才能意識(shí)到網(wǎng)絡(luò)的存在。但在我們的注視之外,整個(gè)龐大網(wǎng)絡(luò)消耗的電力,可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出你的想象。

2015 年,阿瑟·霍蘭·米歇爾(Arthur Holland Michel)在坐火車(chē)時(shí)隨手錄了一段 15 秒的視頻。視頻沒(méi)有什么有意思的地方,只是車(chē)窗外的光影不斷向后退去而已。文件大小不到 1MB,他隨手把視頻傳到網(wǎng)上。

直到 9 年后的一天,他才猛然發(fā)現(xiàn),這個(gè)沒(méi)什么意義的視頻一直默默保存在網(wǎng)絡(luò)上。他已經(jīng)不記得當(dāng)時(shí)他為什么這么做了,但在某個(gè)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器里,這個(gè)視頻在持續(xù)地消耗著電能。

數(shù)據(jù)能耗快速增長(zhǎng)

2023 年,一篇論文給出了計(jì)算存儲(chǔ)數(shù)據(jù)能耗的算法,其中一條核心的參數(shù),是每 GB 文件,在服務(wù)器中每存儲(chǔ) 24 小時(shí),就會(huì)消耗 0.18kWh 的電力?;籼m·米歇爾借此計(jì)算了 2015 年那個(gè)視頻的碳排放。他發(fā)現(xiàn)從 2015 年到 2024 年的 9 年間,這個(gè)小視頻產(chǎn)生了 100 克的碳排放。

乍一看這不算什么,但實(shí)際上,他去年就向網(wǎng)上上傳了 960 個(gè)視頻,并且,因?yàn)槭謾C(jī)畫(huà)質(zhì)的提升,每個(gè)視頻的體積都比 2015 年那個(gè)視頻更大,就會(huì)消耗更多能源。更麻煩的是,這些視頻有可能被保存在了多個(gè)平臺(tái)上。

他永遠(yuǎn)也無(wú)法確定,這份數(shù)據(jù)在整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)上被備份了多少遍。每次上傳視頻,就像在沒(méi)有人關(guān)注的角落打開(kāi)了一盞燈泡,除非刪除數(shù)據(jù),否則它就會(huì)不斷消耗電力,排放溫室氣體,讓地球氣候更加糟糕。

圖片來(lái)源:Pixabay

數(shù)據(jù)的傳輸同樣會(huì)消耗大量的能源。社交平臺(tái) Instagram 上粉絲量最多的個(gè)人賬戶(hù)屬于足球巨星 C 羅,在 2020 年時(shí)他的粉絲量大約為 1.9 億。

Instagram 為了將 C 羅發(fā)布的照片傳給他的粉絲,需要讓全球的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施都運(yùn)作起來(lái),根據(jù)英國(guó)東倫敦大學(xué)的拉比·巴什魯什(Rabih Bashroush)博士的計(jì)算,C 羅發(fā)布的每張照片都會(huì)消耗 24000kWh 電能。2024 年,中國(guó)人均生活用電量接近 1000kWh,24000kWh 的電夠一個(gè)人用 24 年,夠一個(gè)三口之家用 8 年,節(jié)省一些,10 年恐怕也不是問(wèn)題。

人工智能正在消耗巨量的能源,按照過(guò)往的增長(zhǎng)速度,人類(lèi)的能源供應(yīng),很快就無(wú)法滿(mǎn)足人工智能的需求。但在人工智能之外,人類(lèi)本身在網(wǎng)絡(luò)上耗費(fèi)的能源,也不容小覷。

在地球上,我們每天都會(huì)產(chǎn)生 5 億條推文、2940 億封電子郵件、400 萬(wàn) GB 的 Facebook 數(shù)據(jù)、650 億條 WhatsApp 消息和 72 萬(wàn)個(gè)小時(shí)的 YouTube 新視頻。全世界在 2018 年創(chuàng)建、捕獲、復(fù)制和消耗的數(shù)據(jù)總量為 33 澤字節(jié)(ZB),相當(dāng)于 33 萬(wàn)億 GB。2020 年,這一數(shù)字增長(zhǎng)到 59ZB,預(yù)計(jì)到 2025 年將達(dá)到令人難以想象的 175ZB。

根據(jù)國(guó)際能源署(IEA)的數(shù)據(jù),當(dāng)前數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施消耗的電力,分別已經(jīng)達(dá)到了全球能耗的 1%~1.5%。就像水果不是從貨架上長(zhǎng)出來(lái)的一樣,網(wǎng)絡(luò)也不是憑空產(chǎn)生的,它時(shí)時(shí)刻刻消耗著電力,總量可能超出你的想象。

而我們才剛剛進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,就算是創(chuàng)建互聯(lián)網(wǎng)的那一批“上古大神”,不少今天仍然在世。時(shí)間會(huì)帶來(lái)更多問(wèn)題,其中之一就是,當(dāng)我們這些今天的互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)死去之后,我們留下的數(shù)據(jù)仍會(huì)持續(xù)消耗未來(lái)的能源。

例如,2019 年一篇《大數(shù)據(jù)與社會(huì)學(xué)》(Big Data & Society)上的論文就指出,到本世紀(jì) 60 年代,F(xiàn)acebook 上的死亡用戶(hù)可能會(huì)比活著的用戶(hù)更多。已死亡的用戶(hù)不再會(huì)產(chǎn)生新的數(shù)據(jù),但是他們生前留下的數(shù)據(jù),仍會(huì)在未來(lái)持續(xù)消耗著能源。

無(wú)處不在的碳排放

消耗電力,就意味著排放二氧化碳。那篇計(jì)算數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能耗的論文,同樣指出,在數(shù)據(jù)行業(yè),每消耗 1kWh 的電能,就對(duì)應(yīng)著 0.23kg 的二氧化碳排放。一旦明白這一點(diǎn),你就能明白數(shù)據(jù)的碳排放有多可怕。

保護(hù)環(huán)境,人人有責(zé)。當(dāng)然,我們每個(gè)人都清楚,環(huán)保的道德壓力更多會(huì)落在企業(yè)、政府和有錢(qián)人的肩上,但還是會(huì)有很多善良的讀者在努力養(yǎng)成節(jié)約的習(xí)慣。例如少用一次性筷子,節(jié)約打印紙張。一雙一次性筷子的二氧化碳排放量大約是 20 克左右。但如果你在朋友圈/抖音發(fā)布了一個(gè) 500MB 的視頻,那服務(wù)器僅僅是存儲(chǔ)這個(gè)視頻,每天消耗的電能,大約就對(duì)應(yīng)著 20 克的二氧化碳排放。并且,它每天都會(huì)造成這么多的排放。

圖片來(lái)源:Pixabay

和人工智能一樣,數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸,乃至生活中無(wú)處不見(jiàn)的“云”概念,從能耗上來(lái)看,都是不折不扣的重工業(yè)。那為了保護(hù)地球環(huán)境,減緩全球變暖,我們是不是現(xiàn)在就要改變自己的數(shù)據(jù)習(xí)慣,刪除網(wǎng)上不必要的數(shù)據(jù)?

大可不必。其實(shí),數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生多少碳排放,和大部分用戶(hù)的關(guān)系并不大。如果沒(méi)有數(shù)據(jù)行業(yè)的系統(tǒng)性變革,依靠個(gè)人的使用習(xí)慣來(lái)降低數(shù)據(jù)的碳排放,簡(jiǎn)直就像是用鏟子和水桶來(lái)阻止洪水一樣低效。這個(gè)問(wèn)題,需要行業(yè)自身來(lái)解決。

影響數(shù)據(jù)存儲(chǔ)碳排放的一個(gè)重要因素,是數(shù)據(jù)中心的位置。例如,谷歌在美國(guó)俄亥俄州和俄勒岡州都有數(shù)據(jù)中心,但前者的碳排放是后者的 5 倍。這主要是因?yàn)?,不同地區(qū)的電網(wǎng),新能源裝機(jī)占比不同,單位碳排放就會(huì)產(chǎn)生區(qū)別。例如在加拿大蒙特利爾,每 kWh 電力只對(duì)應(yīng) 2 克二氧化碳,但是在波蘭華沙,每 kWh 電力就對(duì)應(yīng)著 723 克二氧化碳。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù),在我們國(guó)家,每 kWh 電力平均對(duì)應(yīng) 556.8 克二氧化碳。

國(guó)內(nèi)的新能源行業(yè)早就卷成了一片血海,但同時(shí),它們也在從根本上降低每個(gè)人的碳排放。根據(jù)國(guó)家能源局的數(shù)據(jù),截至 2024 年 6 月底,我國(guó)風(fēng)電光伏發(fā)電合計(jì)裝機(jī)(11.8 億千瓦)已超過(guò)煤電裝機(jī)(11.7 億千瓦)。所以,在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái),雖然可以肯定我們會(huì)向網(wǎng)絡(luò)上上傳更多的數(shù)據(jù),能耗會(huì)增加,但是碳排放會(huì)減少。

當(dāng)然,行業(yè)自身能從很大程度上解決這個(gè)問(wèn)題,但改變我們的習(xí)慣,或許也能做出一些幫助。

今天越來(lái)越多電子產(chǎn)品都在標(biāo)榜自己的“智能”,但是很多智能設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)很可能是完全沒(méi)用的。比如智能水杯、智能冰箱、智能狗繩,他們產(chǎn)生大部分?jǐn)?shù)據(jù)都是沒(méi)用的。

IBM 稱(chēng),這些“智能”設(shè)備產(chǎn)生的 90%數(shù)據(jù)都是暗數(shù)據(jù),根本不會(huì)被用戶(hù)使用。但它們會(huì)持續(xù)消耗電能。這些無(wú)用的“智能”,往往是廠商刻意營(yíng)造的賣(mài)點(diǎn)。只要認(rèn)清自己的需求,就能少在這些無(wú)謂的功能少浪費(fèi)錢(qián),并且降低全社會(huì)的碳排放。

我們或許不需要把一切的東西都變成數(shù)據(jù)。下次坐火車(chē)時(shí),你沒(méi)有必要像9年前的霍蘭·米歇爾用手機(jī)去記錄。日常生活中的美景,很多時(shí)候,用眼睛欣賞,就已經(jīng)足夠美好了。

策劃制作

來(lái)源丨環(huán)球科學(xué)(ID:huanqiukexue)

作者丨王昱

責(zé)編丨王夢(mèng)如

審校丨徐來(lái) 林林

點(diǎn)擊查看 中國(guó)科普資源名錄 資源展示

點(diǎn)擊查看 中國(guó)科普資源名錄 資源需求


歡迎掃碼關(guān)注深i科普!

我們將定期推出

公益、免費(fèi)、優(yōu)惠的科普活動(dòng)和科普好物!

聽(tīng)說(shuō),打賞我的人最后都找到了真愛(ài)。
做科普,我們是認(rèn)真的!
掃描關(guān)注深i科普公眾號(hào)
加入科普活動(dòng)群
  • 參加最新科普活動(dòng)
  • 認(rèn)識(shí)科普小朋友
  • 成為科學(xué)小記者