كيفية جعل أجهزة الكمبيوتر أسرع وصديقة للمناخ

كيفية جعل أجهزة الكمبيوتر أسرع وصديقة للمناخ يمكن لإنترنت الأشياء تحسين نوعية الحياة ، لكنه سيستهلك أيضًا كميات هائلة من الكهرباء ويعزز انبعاثات غازات الدفيئة. (صراع الأسهم)

الورك - يجب أولاً الوقوف مع ضم الكعبين معًا، ثم قياس محيط المنطقة الأكثر امتلاءً من الورك، مع المحافظة على شريط القياس موازيًا للأرض. الهاتف الذكي هو أقوى بكثير من أجهزة الكمبيوتر ناسا وضع نيل أرمسترونغ وبوز ألدرين على سطح القمر في عام 1969 ، لكنه أيضًا خنزير طاقة. في الحوسبة ، يعتبر استخدام الطاقة مشكلة ثانوية في السرعة والتخزين ، ولكن مع معدل واتجاه التقدم التكنولوجي ، أصبح الاهتمام البيئي المتزايد.

عندما افتتحت شركة تعدين العملة المشفرة Hut 8 أكبر مشروع لتعدين البيتكوين في كندا خارج مديسين هات ، ألتا ، أطلق دعاة حماية البيئة ناقوس الخطر. المصنع يستهلك 10 أضعاف الكهرباء، تنتج إلى حد كبير من قبل محطة لتوليد الطاقة التي تعمل بالغاز الطبيعي ، من أي منشأة أخرى في المدينة.

على الصعيد العالمي ، انبعاثات غازات الدفيئة (GHG) من قطاعات المعلومات والاتصالات والتكنولوجيا (ICT) هي من المتوقع أن تصل إلى ما يعادل 1.4 جيجا طن (مليار طن متري) من ثاني أكسيد الكربون سنويًا بحلول عام 2020. هذا هو 2.7 في المائة من غازات الدفيئة العالمية و ما يقرب من ضعف الناتج السنوي الإجمالي لغازات الدفيئة في كندا.

من خلال تصميم معالجات الكمبيوتر الموفرة للطاقة ، يمكننا تقليل استهلاك الطاقة ، ويمكننا تقليل انبعاثات غازات الدفيئة في الأماكن التي تأتي فيها الكهرباء من الوقود الأحفوري. كمهندس كمبيوتر متخصص في هندسة الكمبيوتر والحساب ، أنا وزملائي على ثقة من أن هذه الآثار الإيجابية يمكن تحقيقها دون أي تأثير تقريبًا على أداء الكمبيوتر أو راحة المستخدم.

اتصالات قوية

إن إنترنت الأشياء (IoT) - المكون من أجهزة الحوسبة المتصلة المضمنة في الأشياء اليومية - يقدم بالفعل تأثيرات اقتصادية واجتماعية إيجابية ، مما يحول مجتمعاتنا والبيئة وسلاسل الإمداد بالأغذية لدينا نحو الأفضل.

هذه الأجهزة تراقب وتقلل من تلوث الهواء ، وتحسن حفظ المياه وتغذي العالم الجائع. كما أنها تجعل منازلنا وشركاتنا أكثر كفاءة ، حيث تتحكم في الترموستاتات والإضاءة وسخانات المياه والثلاجات والغسالات.

كيفية جعل أجهزة الكمبيوتر أسرع وصديقة للمناخ تضيف الأجهزة المتصلة بالإنترنت احتياجات معالجة البيانات واستهلاك الطاقة. (صراع الأسهم)

مع عدد الأجهزة المتصلة لتعيين أعلى 11 مليار - لا يشمل أجهزة الكمبيوتر والهواتف - في عام 2018 ، سينشئ إنترنت الأشياء بيانات كبيرة تتطلب حسابات ضخمة.

جعل حساب أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من شأنه أن يوفر المال ويقلل من استخدام الطاقة. كما سيسمح للبطاريات التي توفر الطاقة في أنظمة الحوسبة أن تكون أصغر أو تعمل لفترة أطول. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تشغيل العمليات الحسابية بشكل أسرع ، وبالتالي فإن أنظمة الحوسبة تولد حرارة أقل.

الحوسبة التقريبية

تم تصميم أنظمة الحوسبة اليوم لتقديم حلول دقيقة بتكلفة عالية للطاقة. لكن العديد من الخوارزميات المقاومة للخطأ مثل الصورة والصوت ومعالجة الفيديو واستخراج البيانات وتحليل بيانات المستشعر والتعلم العميق لا تتطلب إجابات دقيقة.

هذه الدقة غير الضرورية والإنفاق المفرط على الطاقة تبذير. هناك قيود على الإدراك البشري - فنحن لا نحتاج دائمًا إلى دقة 100 في المائة حتى نرضى عن النتيجة. على سبيل المثال ، غالباً ما تمر التغييرات الطفيفة في جودة الصور ومقاطع الفيديو دون أن يلاحظها أحد.

كيفية جعل أجهزة الكمبيوتر أسرع وصديقة للمناخ لا تتطلب تطبيقات معالجة الفيديو دقة 100 في المائة. (صراع الأسهم)

يمكن أن تستفيد أنظمة الحوسبة من هذه القيود لتقليل استخدام الطاقة دون أن يكون لها تأثير سلبي على تجربة المستخدم. "الحوسبة التقريبية" هي تقنية حسابية تُرجع أحيانًا نتائج غير دقيقة ، مما يجعلها مفيدة للتطبيقات التي تكون فيها النتيجة التقريبية كافية.

في مختبر هندسة الكمبيوتر بجامعة ساسكاتشوان ، نقترح تصميم وتنفيذ حلول الحوسبة التقريبية هذه ، حتى يتمكنوا من تبادل الدقة والكفاءة بشكل مثالي عبر البرامج والأجهزة. عندما طبقنا هذه الحلول على مكون الحوسبة الأساسي للمعالج ، وجدنا أن استهلاك الطاقة انخفض أكثر من 50 في المائة مع تقريبا أي انخفاض في الأداء.

دقة مرنة

في الوقت الحاضر ، تحتوي معظم أجهزة الكمبيوتر الشخصية على تنسيق رقمي قياسي 64 بت. هذا يعني أنهم يستخدمون رقمًا مكونًا من 64 رقمًا (صفرًا أو واحدًا) لإجراء جميع العمليات الحسابية.

تتطلب الرسومات ثلاثية الأبعاد والواقع الافتراضي والواقع المعزز تنسيق 3 بت للعمل. لكن يمكن معالجة الصوت والصورة الأساسية بتنسيق 64 بت ولا تزال توفر نتائج مرضية. علاوة على ذلك ، يمكن أن تستخدم تطبيقات التعلم العميق تنسيقات 16 بت أو 8 بت بسبب مرونة خطأهم

كيفية جعل أجهزة الكمبيوتر أسرع وصديقة للمناخ تصاميم مبتكرة في أجهزة الكمبيوتر والبرمجيات يمكن أن تحسن كفاءة الطاقة. (صراع الأسهم)

كلما أقصر التنسيق الرقمي ، يتم استخدام طاقة أقل لإجراء الحساب. يمكننا تصميم حلول حوسبة مرنة ودقيقة تعمل على تشغيل تطبيقات مختلفة باستخدام التنسيق الرقمي الأنسب بحيث تعزز كفاءة استخدام الطاقة.

على سبيل المثال ، يمكن لتطبيق تعليمي عميق يستخدم حل الحوسبة المرن أن يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 15 في المائة ، وفقًا لتجربتنا الأولية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إعادة تكوين الحلول المقترحة لأداء عمليات متعددة في وقت واحد تتطلب دقة عددية منخفضة وتحسين الأداء.

لدى IoT الكثير من الوعد ، ولكن يجب علينا أيضًا التفكير في تكاليف معالجة جميع هذه البيانات. بفضل المعالجات الأكثر ذكاءً والأكثر خضرة ، يمكننا المساعدة في معالجة المخاوف البيئية وإبطاء مساهماتهم في التغير المناخي أو الحد منها.المحادثة

عن المؤلف

سيوكوم كو ، أستاذ جامعة ساسكاتشوان

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

books_technology

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةرمز youtubeرمز الانستغرامرمز pintrestأيقونة آر إس إس

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

أحدث الفيديوهات

بدأت الهجرة المناخية الكبرى
بدأت الهجرة المناخية الكبرى
by معلن
تجبر أزمة المناخ الآلاف حول العالم على الفرار حيث أصبحت منازلهم غير صالحة للسكن بشكل متزايد.
آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
by آلان وليامز ، وآخرون
يذكر أحدث تقرير صادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) أنه بدون انخفاض كبير ...
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
by توبي تيريل
استغرق التطور 3 أو 4 بلايين سنة لإنتاج الإنسان العاقل Homo sapiens. إذا كان المناخ قد فشل مرة واحدة فقط في ذلك ...
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
by برايس ريا
تميزت نهاية العصر الجليدي الأخير ، منذ حوالي 12,000 عام ، بمرحلة باردة نهائية تسمى أصغر درياس. ...
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
by فرانك ويسلينج وماتيو لاتوادا
تخيل أنك على الساحل وتطل على البحر. أمامك 100 متر من الرمال القاحلة التي تبدو وكأنها ...
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
by ريتشارد ارنست
يمكننا تعلم الكثير عن تغير المناخ من كوكب الزهرة ، كوكبنا الشقيق. تبلغ درجة حرارة سطح الزهرة حاليًا ...
خمسة معتقدات مناخية: دورة مكثفة في التضليل المناخي
المعتقدات المناخية الخمسة: دورة مكثفة في التضليل المناخي
by جون كوك
هذا الفيديو عبارة عن دورة تدريبية مكثفة في المعلومات الخاطئة عن المناخ ، ويلخص الحجج الرئيسية المستخدمة للتشكيك في الواقع ...
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
by جولي بريغهام جريت وستيف بيتش
في كل عام ، يتقلص الغطاء الجليدي البحري في المحيط المتجمد الشمالي إلى نقطة منخفضة في منتصف سبتمبر. هذا العام يقيس 1.44 فقط ...

أحدث المقالات

3 دروس حرائق الغابات لمدن الغابات بينما دمر ديكسي فاير مدينة جرينفيل التاريخية ، كاليفورنيا
3 دروس حرائق الغابات لمدن الغابات بينما دمر ديكسي فاير مدينة جرينفيل التاريخية ، كاليفورنيا
by بارت جونسون ، أستاذ هندسة المناظر الطبيعية ، جامعة أوريغون
اجتاح حريق هائل في غابة جبلية حارة وجافة مدينة جولد راش في جرينفيل ، كاليفورنيا ، في 4 أغسطس ، ...
يمكن للصين تحقيق أهداف الطاقة والمناخ التي تحد من طاقة الفحم
يمكن للصين تحقيق أهداف الطاقة والمناخ التي تحد من طاقة الفحم
by ألفين لين
في قمة المناخ للزعيم في أبريل ، تعهد شي جين بينغ بأن الصين "ستسيطر بصرامة على الطاقة التي تعمل بالفحم ...
المياه الزرقاء محاطة بالعشب الأبيض الميت
خريطة تتتبع 30 عامًا من الذوبان الشديد للثلوج في جميع أنحاء الولايات المتحدة
by ميكايلا ميس أريزونا
توضح خريطة جديدة لأحداث ذوبان الجليد الشديد على مدى الثلاثين عامًا الماضية العمليات التي تؤدي إلى الذوبان السريع.
طائرة تسقط مثبطات حريق حمراء على حريق غابة بينما ينظر رجال الإطفاء المتوقفون على طول الطريق إلى السماء البرتقالية
يتوقع النموذج اندلاع حرائق الغابات لمدة 10 سنوات ، ثم انخفاض تدريجي
by هانا هيكي يو. واشنطن
تتنبأ نظرة على مستقبل حرائق الغابات على المدى الطويل بحدوث انفجار أولي لنشاط حرائق الغابات لمدة عقد تقريبًا ، ...
جليد البحر الأبيض في المياه الزرقاء مع غروب الشمس ينعكس في الماء
تتقلص المساحات المتجمدة على الأرض بمقدار 33 ألف ميل مربع في السنة
by جامعة تكساس ايه اند ام
يتقلص الغلاف الجليدي للأرض بمقدار 33,000 ميل مربع (87,000 كيلومتر مربع) سنويًا.
صف من مكبرات الصوت من الذكور والإناث في الميكروفونات
قرأ 234 عالمًا أكثر من 14,000 ورقة بحثية لكتابة تقرير المناخ القادم للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ
by ستيفاني سبيرا ، أستاذة مساعدة في الجغرافيا والبيئة ، جامعة ريتشموند
هذا الأسبوع ، يقوم مئات العلماء من جميع أنحاء العالم بوضع اللمسات الأخيرة على تقرير يقيم حالة ...
ابن عرس بني بطنه أبيض يميل على صخرة وينظر من فوق كتفه
بمجرد أن تقوم حيوانات ابن عرس عادية بفعل التلاشي
by لورا أولينياكز - ولاية نورث كارولاينا
من المحتمل أن تتراجع ثلاثة أنواع من ابن عرس ، التي كانت شائعة في أمريكا الشمالية ، بما في ذلك الأنواع التي تعتبر ...
سترتفع مخاطر الفيضانات مع اشتداد حرارة المناخ
by تيم رادفورد
سيكون العالم الأكثر دفئًا أكثر رطوبة. سيواجه المزيد من الناس مخاطر فيضانات أكبر مع ارتفاع الأنهار وشوارع المدينة ...

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

مواقف جديدة - إمكانيات جديدة

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf سوق
حقوق التأليف والنشر © 1985 - 2021 إينيرسيلف المنشورات. كل الحقوق محفوظة.