Екологічне кодування – це дієвий та сталий підхід до захисту довкілля. Він сприяє розробці комп’ютерних алгоритмів, які використовують мінімальну кількість енергії.
Не є секретом, що для функціонування центрів обробки даних, які компанії використовують для розміщення своїх сервісів, потрібна значна кількість електроенергії.
Справді, обсяг енергії, спожитої центрами обробки даних по всьому світу, складає приблизно 1% від загального світового попиту на електроенергію.
Хоча багато компаній інвестують час та ресурси у підвищення продуктивності та ефективності своїх веб-сайтів, не звертаючи уваги на викиди вуглецю, інші обирають екологічне кодування для роботи свого програмного забезпечення та послуг.
Наприклад, Amazon Web Services планує до 2025 року повністю перейти на відновлювану енергію. Google також поставив амбітну мету – до 2030 року забезпечити роботу всіх своїх центрів обробки даних на безвуглецевій енергії.
Зі збільшенням темпів цифровізації зросте й використання центрів обробки даних. Тому вкрай важливо забезпечити їх живлення безвуглецевою та відновлюваною енергією, а також зменшити енергоспоживання веб-сайтів.
Компанії можуть досягти цього, впроваджуючи екологічні практики кодування, що включають принципи та процеси, які допомагають розробникам створювати максимально ефективний код, що відповідає вимогам.
Тож давайте розглянемо, що таке екологічне кодування та які методики компанії повинні використовувати для зменшення споживання енергії.
Що таке екологічне кодування?
Екологічне кодування – це термін, що набуває популярності серед різних організацій, які прагнуть захищати довкілля. Воно дозволяє програмістам і розробникам програмного забезпечення створювати код або комп’ютерні алгоритми, які використовують мінімальну кількість енергії.
Розробляючи такі алгоритми, розробники програмного забезпечення повинні враховувати два аспекти:
- Структурні міркування: стосуються енергетичних витрат, пов’язаних з кодовими блоками.
- Поведінкові міркування: це споживання енергії, пов’язане зі сценаріями користувача, наприклад, перевірка стрічки Twitter, відправлення електронних листів тощо.
Замість впровадження нових принципів, що суперечать існуючим практикам, інженери-програмісти розглядають написання та проектування коду таким чином, щоб збалансувати функціональність та енергоспоживання. Кожен рядок коду аналізується, оскільки пристрій, який використовується для обробки коду, сприяє збільшенню викидів вуглецю. Коли пристрій обробляє більший обсяг коду за певний час, рівень викидів вуглецю зростає.
Практики екологічного кодування заохочують принципи економічного кодування, коли для досягнення потрібного результату та застосування потрібна мінімальна кількість обробки. Щоб підтримувати екологію, веб-розробники обирають високоякісні медіа з меншими файлами. Завдяки цьому організації можуть зменшити використання великих файлів, що дозволяє користувачам мати мінімальний час завантаження.
Крім того, екологічне кодування не лише допомагає компаніям зменшити енергоспоживання, але й сприяє сталому розвитку та SEO. Більш екологічного майбутнього в ІТ можна досягти також, зменшуючи роздільну здатність зображень на екрані, що допоможе розробникам заощаджувати час під час роботи.
Багато компаній, що займаються цифровою трансформацією, пропонують навчання на всіх рівнях, описуючи різні кроки, які компанія може вжити для впровадження практики екологічного кодування.
Застосування більш екологічних серверів має вирішальне значення для зменшення споживання енергії. Компанії можуть економити енергію в корпоративних центрах обробки даних, використовуючи віртуальні сервери для масштабування. Крім віртуалізації, контейнеризація є ще одним варіантом, який є більш ефективним у порівнянні з віртуальними системами.
Як великі обсяги коду можуть завдати шкоди навколишньому середовищу?
Код – це, по суті, програмне забезпечення, яке використовують інженери-програмісти або розробники для проектування та розробки програм. Код розробника може бути витонченим, складним, помпезним або лаконічним.
Деякі типи програмного забезпечення вимагають значного місця на жорсткому диску вашого комп’ютера та потребують потужних обчислювальних ресурсів для роботи. Це пов’язано з великою кількістю непотрібних рядків коду та функцій, які використовуються під час розробки.
Отже, процесори виконують більше обчислень порівняно з простим програмним забезпеченням для отримання результату. Для цього вони споживають більше енергії, що призводить до збільшення викидів вуглецю.
Тому багато організацій працюють над скороченням рядків коду під час створення програм, намагаючись впровадити екологічне кодування.
Мета екологічного кодування
Кодування може стати більш екологічним, якщо ми повернемося до процесів розробки, яких ми дотримувалися понад 20 років тому, коли кодування було суворим щодо розміру та довжини.
З часом здатність програмістів писати менш досконалий або довший код стала необмеженою завдяки зростаючому використанню бібліотек і фреймворків.
Хоча ці методи, безсумнівно, є корисними у епоху цифрової трансформації та модернізації, вони можуть бути й шкідливими.
Використання великої кількості фреймворків і бібліотек може погіршити якість вашого програмного забезпечення. Отже, коли програмне забезпечення повинно зчитувати довші програмні коди для обробки заданого запиту, це призводить до великих викидів.
Зрештою, час іде, і немає кращого моменту для впровадження екологічного кодування, ніж зараз, якщо ми хочемо зберегти навколишнє середовище.
Основна мета екологічного кодування – знайти баланс між споживанням енергії та якістю програмування.
Сучасні програми у сучасному технологічному світі часто розгортаються через хмару. Експоненціальне зростання хмарних сервісів також призвело до розширення потужних центрів обробки даних, які споживають багато електроенергії.
Тому намагаються зосередитися на екологічному кодуванні, щоб зменшити викиди вуглецю та оптимізувати апаратне забезпечення. Ці методи дійсно допомагають вирішити проблему, а стале програмне забезпечення може відкрити нові можливості для економії енергії.
Що таке три стовпи екологічного кодування?
Екологічне кодування базується на принципах організації, що підтримуються трьома стовпами, які використовуються для написання коду, розробки та його запуску.
- Перший стовп показує вам, “що генерується з самого коду” або “чи є він ефективним з точки зору вкладеної енергії?”
- Другий стовп показує, “як це генерується”, “чи ефективний життєвий цикл розробки?” або “чи можна створити подібний код з мінімальним споживанням енергії?”.
- Третій стовп показує, “де працює програмне забезпечення?” або “чи потрібно споживати більше енергії для запуску коду?”.
За допомогою цих питань розробник може точно зрозуміти, як використовувати кодування для створення більш екологічного середовища.
Отже, три стовпи екологічного кодування:
Зеленіша логіка
Кожне рішення важливе в екологічному кодуванні. Навіть одна оптимізація може значно вплинути на довкілля. Щоб зробити це можливим в організації, ви можете звернути увагу на такі речі:
- Нульовий код відходів
- Частота використання
- Близькість
- Низькі ресурси
- Візуальний контент, орієнтований на користь
Більш екологічна методологія
Економічні та гнучкі методи спрощують екологічне кодування під час розробки програмного забезпечення. Безперервна інтеграція та безперервна поставка впливають на життєвий цикл розробки.
В основі екологічного програмного забезпечення лежить широка доступність екологічного кодування, що допомагає зменшити викиди вуглецю.
Зеленіша платформа
Для максимальної енергоефективності організації застосовують екологічне кодування до своєї платформи розробки. Це залежить від трьох методів:
- Оптимальне використання: мінімальна оптимізація є результатом переоцінки на етапі планування. Це також може бути результатом стиснення більших рядків коду до необхідних рядків.
- Точна конфігурація
- Холістична метрика
З цими трьома стовпами ви повинні мати можливість легко писати екологічний код.
Які мови програмування є найбільш енергоефективними?
Енергоефективність пов’язана не лише з обладнанням, але і з програмним забезпеченням, зокрема, з мовою програмування, яку ви використовуєте для створення коду.
Тому, якщо ви хочете впровадити екологічне кодування, потрібно враховувати енергоефективність мови програмування, яку ви збираєтеся використовувати.
Ефективність мови програмування залежить від кількох факторів – енергії, пам’яті та часу, які вони витрачають на виконання. Ефективність також можна підвищити за допомогою якісних віртуальних машин, компіляторів, оптимізованих бібліотек і кращого вихідного коду.
Сьогодні інженери, розробники та дослідники працюють над тим, щоб зробити кодування максимально екологічним. Команда дослідників з Португалії вивчила 27 найбільш використовуваних мов програмування, щоб визначити їхню ефективність і відповісти на питання: чи є швидша мова програмування ефективнішою чи екологічнішою?
Дослідники протестували всі ці мови, виконуючи або компілюючи програми за допомогою вдосконалених віртуальних машин, компіляторів, бібліотек та інтерпретаторів. Потім вони проаналізували ефективність кожної мови програмування з урахуванням споживання енергії, часу виконання та використання пам’яті.
У результаті вони знайшли 5 найбільш енергоефективних мов програмування:
| Мова | Рейтинг енергоефективності |
| C | Найвищий |
| Rust | Дуже високий |
| C++ | Високий |
| Pascal | Високий |
| Java | Високий |
Крім того, вони також виявили, що швидші мови програмування не завжди є найбільш енергоефективними. У той час як Java має високі показники як за енергоефективністю, так і за швидкістю, Python, Perl, Ruby та інші є одними з найменш ефективних мов програмування.
Найкращі практики для економії енергії та зменшення викидів
Зараз компанії шукають способи зменшити вплив викидів вуглецю на довкілля. Навіть вимкнення та від’єднання комп’ютерів або пристроїв споживає багато енергії, враховуючи кількість пристроїв, які використовуються в усьому світі. Тому, впровадивши деякі ІТ-практики, енергію, яка живить кожну робочу станцію, можна легко зменшити на 17-74 відсотки.
Ось кілька кроків, які організації цифрової трансформації та фірми, що займаються розробкою програмного забезпечення, можуть зробити, щоб мінімізувати викиди та сприяти сталим ІТ:
- Зменшення: Ви можете зменшити розмір файлу зображень, тексту чи відео за допомогою програмного забезпечення для стиснення медіа. Це скоротить розмір файлу вдвічі, сприяючи швидшій навігації, меншому споживанню енергії та покращенню взаємодії з користувачем.
- Пріоритезація: розробники веб-сайтів повинні знати пріоритети високоякісних медіафайлів, щоб підтримувати якість програм і додатків.
- Зменшення рядків кодування: екологічне кодування допомагає зменшити рядки кодування, пропонуючи дієвий підхід до збереження довкілля. Тому, замість використання бібліотек і фреймворків, що призводить до великої довжини коду, ви можете використовувати старі добрі практики ручного кодування, де це можливо. Це не тільки допоможе зменшити викиди, але й забезпечить відмінну якість коду.
- Правильне використання простору: збільшення простору центру обробки даних є хорошим кроком для мінімізації витрат на охолодження та електроенергію.
- Перенесення серверів: перенесення серверів у холодніші кліматичні умови може зменшити викиди парникових газів на 8%.
- Застосування найкращих практик центру обробки даних: ви можете дотримуватися деяких найкращих практик центру обробки даних, щоб зменшити небажані викиди. Ці практики такі:
- Зосередьтеся на охолодженні зовнішнього повітря
- Автоматизуйте контроль безпеки, зовнішнього охолодження та освітлення.
- Охолоджуйте лише за потреби. Переохолодження може призвести до втрати енергії.
- Розділіть проходи залежно від низьких і високих температур.
- Ефективність енергоспоживання має становити 1,2 або менше.
- Видаліть або відключіть зомбі-сервери, які не виконують обчислення, але все ще підключені.
- Перехід до хмари: хмарна енергія є ефективнішою з точки зору легкого масштабування та рентабельності.
- Використання потужних і найсучасніших ІТ: застарілі системи вимагають більше потужності. Їх великі розміри призводять до того, що сервери виділяють велику кількість тепла, що вимагає додаткового охолодження. Ви можете використовувати деякі інструменти, щоб визначити та відключити системи, які не є корисними.
- Використання комп’ютерів, які вважаються енергоефективними: ІТ-гіганти повинні використовувати енергоефективні системи для підтримки сталого ІТ. Дайте своїм командам можливість вибирати власний спосіб кодування, замість того, щоб ускладнювати процес, витрачаючи багато часу та енергії.
Сталі ІТ-практики – це не єдиний спосіб, якого повинні дотримуватися компанії. Окремі особи також можуть брати участь у зменшенні споживання енергії на пристрої. Ось деякі практики:
- Переведення комп’ютера в режим сну, коли він не використовується, замість того, щоб тримати його в режимі очікування.
- Оновлення до інтелектуальних подовжувачів живлення може призвести до зменшення енергії, яку споживають пристрої.
- Поділіться принтерами лише для необхідної роботи.
- Віддалена робота також дуже ефективна для зменшення викидів парникових газів завдяки зменшенню потреб в інфраструктурі та обслуговуванні.
Кроки до екологічного кодування
Екологічне кодування є можливим рішенням для зменшення викидів вуглецю, що є важливим для нашої планети та нашого здоров’я. Це нова ідея, і більшість організацій вже почали працювати над розробкою найкращих практик екологічного кодування.
Ось як компанії або ІТ-гіганти рухаються до екологічного кодування:
- Пропонуйте тренінги для наявних і нових ІТ-інженерів щодо екологічного кодування у бізнесі для підвищення якості коду. Це може підвищити обізнаність про важливість екологічного кодування. Крім того, це заохочує розробників працювати точніше, щоб мінімізувати рядки коду.
- Заохочуйте розробників до екологічного програмування шляхом розвитку навичок та інновацій, стимулюючи їх всередині компанії.
- Впровадьте у своєму бізнесі культуру та менталітет ефективності, зробивши це частиною ДНК організації, дозволяючи розробникам створювати коди лише за необхідності.
- Розробіть сталу стратегію для всієї команди, надаючи гнучкість у кодуванні за допомогою необхідних ресурсів.
Висновок
Кожна компанія повинна прагнути зберегти довкілля, зосереджуючись на більш екологічних практиках для зменшення викидів енергії. Екологічне кодування є важливим кроком до захисту довкілля, яке ще потребує ширшого впровадження по всьому світу.
Щоб зменшити викиди вуглецю, намагайтеся скоротити рядки коду та звести до мінімуму використання бібліотек і фреймворків, які додають непотрібні рядки коду та споживають багато енергії для роботи.
Отже, впроваджуйте екологічне кодування, а також заохочуйте своїх співробітників, клієнтів та інші галузі до впровадження екологічних практик. Це допоможе зробити внесок у сталий розвиток ІТ та захистити довкілля від шкідливого впливу викидів.
Ви також можете переглянути вступ до екологічних обчислень.