Jinsi ya Kufanya Kompyuta haraka na ya Kirafiki ya hali ya hewa Mtandao wa Vitu vinaweza kuboresha maisha, lakini pia hutumia idadi kubwa ya umeme na kuongeza uzalishaji wa gesi chafu. (Shutterstock)

Yako smartphone ina nguvu zaidi kuliko kompyuta za NASA ambayo inaweka Neil Armstrong na Buzz Aldrin kwenye mwezi mnamo 1969, lakini pia ni nguruwe ya nishati. Katika kompyuta, matumizi ya nishati mara nyingi hufikiriwa kuwa tatizo la pili kwa kasi na uhifadhi, lakini kwa kiwango na mwelekeo wa maendeleo ya teknolojia, inakuwa wasiwasi wa mazingira unaoongezeka.

Wakati kampuni ya kuchimba madini ya cryptocurrency Hut 8 ilifunua mradi mkubwa zaidi wa madini wa Canada nje ya Kofia nje ya Dawa, Alta., Wanamazingira walipiga kengele. Mmea hutumia umeme mara 10 zaidi, zinazozalishwa kwa kiasi kikubwa na kiwanda cha umeme cha kufua gesi asilia, kuliko kituo kingine chochote katika jiji.

Ulimwenguni, uzalishaji wa gesi chafu (GHG) kutoka kwa sekta ya habari, mawasiliano na teknolojia utabiri wa kufikia sawa na gigatonnes 1.4 (tani bilioni za kaboni) kila mwaka ifikapo 2020. Hiyo ni asilimia 2.7 ya GHG za kimataifa na takriban mara mbili jumla ya pato la gesi chafu la mwaka la Canada.

Kwa kubuni wasindikaji wenye ufanisi wa kompyuta tunaweza kupunguza matumizi ya nishati, na tunaweza kupunguza uzalishaji wa GHG katika maeneo ambayo umeme hutoka kwa mafuta ya umeme. Kama mhandisi wa kompyuta maalum katika usanifu wa kompyuta na hesabu, wenzangu na mimi tuna hakika athari hizi chanya zinaweza kupatikana bila athari yoyote kwa utendaji wa kompyuta au urahisi wa mtumiaji.

innerself subscribe mchoro

Viunganisho vyenye nguvu

Mtandao wa Vitu (IoT) - iliyoundwa na vifaa vya kompyuta vilivyounganishwa vilivyowekwa ndani ya vitu vya kila siku - tayari inatoa athari nzuri za kiuchumi na kijamii, kubadilisha jamii zetu, mazingira na minyororo yetu ya usambazaji wa chakula kuwa bora.

Vifaa hivi ni kuangalia na kupunguza uchafuzi wa hewa, kuboresha utunzaji wa maji na kulisha ulimwengu wenye njaa. Pia zinafanya nyumba zetu na biashara ziwe nzuri zaidi, kudhibiti vifaa vya umeme, taa, hita za maji, majokofu na mashine za kuosha.

Jinsi ya Kufanya Kompyuta iwe ya haraka na ya Kirafiki Vifaa vilivyounganishwa na mtandao huongeza mahitaji ya usindikaji wa data na matumizi ya nishati. (Shutterstock)

Na idadi ya vifaa vilivyounganishwa vilivyowekwa juu bilioni 11 - bila kujumuisha kompyuta na simu - mnamo 2018, IoT itaunda data kubwa inayohitaji ushuru mkubwa.

Kufanya computer kuwa na nguvu zaidi ingeokoa pesa na kupunguza matumizi ya nishati. Pia ingeruhusu betri ambazo hutoa nguvu katika mifumo ya kompyuta kuwa ndogo au zinaendesha muda mrefu. Kwa kuongezea, mahesabu yanaweza kukimbia haraka, kwa hivyo mifumo ya kompyuta inaweza kutoa joto kidogo.

Takriban kompyuta

Mifumo ya kompyuta ya leo imeundwa kutoa suluhisho kamili kwa gharama kubwa ya nishati. Lakini algorithms nyingi za uvumilivu kama picha, usindikaji wa sauti na video, uchimbaji wa data, uchambuzi wa data ya sensor na ujifunzaji wa kina hauitaji majibu kamili.

Usahihishaji huu usio wa lazima na matumizi ya nguvu nyingi ni kupoteza muda. Kuna mapungufu kwa mtizamo wa mwanadamu - hatuhitaji kila wakati usahihi wa asilimia 100 kuridhika na matokeo. Kwa mfano, mabadiliko madogo katika ubora wa picha na video mara nyingi huwa hayatabiriki.

Jinsi ya Kufanya Kompyuta iwe ya haraka na ya Kirafiki Utumizi wa usindikaji wa video hauitaji usahihi wa asilimia 100. (Shutterstock)

Mifumo ya kompyuta inaweza kuchukua fursa ya mapungufu haya kupunguza utumiaji wa nishati bila kuwa na athari mbaya kwa uzoefu wa mtumiaji. "Takriban kompyuta" ni mbinu ya ujumuishaji ambayo wakati mwingine inarudisha matokeo sahihi, na kuifanya kuwa muhimu kwa programu ambapo matokeo ya takriban yanatosha.

Katika maabara ya uhandisi ya kompyuta ya Chuo Kikuu cha Saskatchewan, tunapendekeza kubuni na kutekeleza suluhisho hizi za makadirio ya kompyuta, ili waweze kuuza vizuri usahihi na ufanisi katika programu na vifaa. Wakati tunapotumia suluhisho hizi kwa sehemu ya msingi ya kompyuta ya processor, tuligundua kuwa matumizi ya nguvu yamepungua zaidi ya asilimia 50 na hakuna kushuka kwa utendaji.

Usahihi wa kubadilika

Siku hizi, kompyuta nyingi za kibinafsi zina umbizo la kiwango cha namba-64. Hii inamaanisha kwamba wao hutumia nambari iliyo na nambari 64 (ama sifuri au moja) kutekeleza computations zote.

Picha za 3D, ukweli halisi na ukweli uliodhabitiwa huhitaji muundo wa 64-bit kufanya kazi. Lakini usindikaji wa sauti ya msingi na picha inaweza kufanywa na muundo wa 32-bit na bado kutoa matokeo ya kuridhisha. Kwa kuongeza, maombi ya kujifunza kwa undani yanaweza kutumia Fomati za 16-bit au 8-bit kwa sababu ya uvumilivu wao wa makosa

Jinsi ya Kufanya Kompyuta iwe ya haraka na ya Kirafiki Ubunifu wa ubunifu katika vifaa vya kompyuta na programu inaweza kuboresha ufanisi wa nishati. (Shutterstock)

Njia fupi ya nambari, nishati kidogo hutumika kufanya hesabu. Tunaweza kubuni suluhisho rahisi, lakini sahihi, za kompyuta ambazo zinaendesha matumizi tofauti kwa kutumia muundo unaofaa zaidi wa nambari ili kukuza ufanisi wa nishati.

Kwa mfano, maombi ya kujifunza sana kwa kutumia suluhisho rahisi ya kompyuta inaweza kupunguza matumizi ya nishati kwa asilimia 15, kulingana na majaribio yetu ya awali. Kwa kuongezea, suluhisho zilizopendekezwa zinaweza kufananishwa kwa wakati huo huo kufanya shughuli nyingi zinazohitaji usahihi wa chini wa idadi na kuboresha utendaji.

IoT inashikilia ahadi nyingi, lakini lazima pia tufikirie juu ya gharama ya usindikaji wa data hii yote. Na laini, wasindikaji wa kijani kibichi tunaweza kusaidia kushughulikia maswala ya mazingira na kupunguza au kupunguza michango yao katika mabadiliko ya hali ya hewa.Mazungumzo

Kuhusu Mwandishi

Seokbum Ko, Profesa, Chuo Kikuu cha Saskatchewan

Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.