Поделиться
На какие онлайн-операции уходит больше всего электричества и сколько стоит в киловаттах каждый наш интернет-клик, рассказал инженер-исследователь Международного исследовательского института интеллектуальных материалов ЮФУ, аспирант направления "Искусственный интеллект и машинное обучение" Дмитрий Поляниченко.
Какие процессы наиболее затратны для обычного пользователя ПК?
Дмитрий Поляниченко: Это, в первую очередь, зависит от количества вычислений. Чем их больше, тем больше нужно энергии. Каждый пользователь знает, что смартфон теряет заряд быстрее, если смотреть на нем фильм.
Если говорить об обычном пользователе ПК или смартфона, то самыми затратными будут современные игры. Они используют ресурсы устройства на максимуме и требуют огромного количества вычислений. Пока человек просто играет, компьютер или смартфон десятки раз в секунду обновляет информацию на экране, совершает множество вычислений для каждого объекта виртуального мира - траектории полета мяча, объема коробки, скорости и направления потока воды, сохраняет и загружает большие объемы данных и многое другое. Чем современнее игра, тем больше ресурсов она потребляет.
А если скачать фильм?
Дмитрий Поляниченко: Правила количества вычислений также работают и на сервере. И если говорить об обмене данными, то скачать фильм, поиграть в онлайн-игру или послушать музыку - это практически одинаковые по нагрузке операции. С точки зрения вычислительной техники все это данные, и энергозатраты здесь будут учитываться исходя из их количества.
Например, вы два часа слушали музыку, скачав два гигабайта, или смотрели фильм длительностью три часа, скачав лишь один гигабайт. Сервер при этом потратил больше энергии на передачу вам файлов музыки.
К энергозатратным процедурам причислена также видеосъемка и использование сервисов просмотра коротких видео, а также ряд специализированных задач, например, рендеринг или обучение нейронной сети.
Можно ли сэкономить на ресурсах, если хранить информацию в облаке?
Дмитрий Поляниченко: Теоретически, если она записана на жесткий диск и сервер правильно выключить и включить, то с данными ничего не случится, а значит, и энергия на хранение не нужна. Но на практике электроэнергия на самом деле тратится: во-первых, сервер работает не зависимо от того, пользуетесь вы им или нет, а во-вторых, современные методы хранения данных намного сложнее стандартного пользовательского файлового хранилища. И если сервер на какое-то время останется без питания, то вполне вероятно, что информация сохранится, но прочитать ее будет невозможно.
Даже пост на стене "ВКонтакте", который был выложен десять лет назад, загружается каждый раз, когда кто-нибудь заходит на эту страницу. Пользователь может и не долистать до него, но сервер уже закеширует (подготовит) информацию, чтобы по необходимости отправить его на компьютер. А энергия будет расходоваться, пока жесткий диск с этой информацией подключен к сети и на нем выполняются операции.
Но все-таки потребление энергии зависит больше всего от загруженности вычислительными операциями, а не от количества информации. Поэтому старую информацию с серверов не удаляют, по крайней мере не с целью энергосбережения.
Память надо использовать рационально, для этого удаляют данные, но не старые, а неактуальные. Например, обновился дизайн сайта компании или вышла новая версия приложения, тогда старые материалы стирают с основного сервера. Также частая практика - удаление длительное время неактивных аккаунтов в социальных сетях, сервисах и так далее.
На какие же процессы тратится энергия, когда мы делаем запрос в интернете?
Дмитрий Поляниченко: Расскажу на примере работы "Яндекса" с голосовым помощником "Алиса". "Алиса", как и большинство известных ассистентов, работает по стандартному сценарию. Она записывает голос пользователя от ключевой фразы до глубокой паузы. Получается аудиофайл, как на диктофоне. После этот файл отправляется через интернет на сервер с главным вычислительным центром, своеобразным "центральным разумом" всех "Алис". Далее аудио расшифровывается и преобразуется в текст, это стандартная процедура распознавания речи. Текст анализируется. На этом этапе необходимо определить его тип - запрос, команда или диалог, понять содержание. Потом выполняется набор действий, который необходим для ответа на запрос, например, поиск информации в интернете, выключение лампочки умного дома или получение прогноза погоды. На основе выполненных действий формируется текст ответа, он преобразуется в аудиофайл и отправляется обратно в смартфон или станцию. А там уже просто воспроизводится стандартными средствами.
Очевидно, что такой перечень операций требует огромного количества вычислений на сервере, где и происходит вся обработка запроса от пользователя. А самый энергозатратный процесс в электронике - вычислительный. Так что можно сказать, что по энергозатратности спросить что-то у "Алисы" - все равно что вскипятить чайник.
И если в минуту на сервер приходит тысяча запросов к Алисе, то он тратит энергии столько же, сколько нужно для кипячения тысячи чайников?
Дмитрий Поляниченко: На этот раз нет. Для современных цифровых систем такая трата ресурсов - непозволительная роскошь. Сейчас есть множество приемов и подходов для экономной обработки данных, от параллельных вычислений до ассоциирования данных.