ما المقصود بالحوسبة الخضراء؟

الحوسبة الخضراء (المعروفة أيضًا باسم تقنية المعلومات الخضراء أو تقنية المعلومات المستدامة) هي تصميم أجهزة الكمبيوتر والشرائح والمكونات التقنية الأخرى والملحقات وتصنيعها واستخدامها والتخلص منها بطريقة تحد من التأثير الضار في البيئة، وتشمل تقليل انبعاثات الكربون واستهلاك الطاقة من قبل المصنعين ومراكز البيانات والمستخدمين النهائيين. وتشمل الحوسبة الخضراء كذلك اختيار المواد الخام من مصادر مستدامة، والحد من النفايات الإلكترونية وتعزيز الاستدامة من خلال استخدام الموارد المتجددة.

لدى الحوسبة الخضراء قدرة هائلة على إحداث تأثير إيجابي في البيئة. وقطاع تقنية المعلومات والاتصالات مسؤول عن نحو 1.8% إلى 3.9% من انبعاثات غازات الدفيئة العالمية. وعلاوة على ذلك، تمثل مراكز البيانات 3% من إجمالي الاستهلاك السنوي للطاقة —بزيادة قدرها 100% في العقد الماضي.

جاء في  تقرير نشرته جمعية آلات الحوسبة  (الرابط خارج موقع ibm.com): "يجب تخفيف الطلب على الطاقة وإنتاج الكربون في الحوسبة وقطاع تقنية المعلومات والاتصالات بأكمله بدرجة كبيرة إذا كانت هناك رغبة في إبطاء تغير المناخ في الوقت المناسب لتجنب حدوث أضرار بيئية كارثية".

يحمل كل جانب من جوانب تقنية المعلومات الحديثة—بدءًا من أصغر شريحة ووصولًا إلى أكبر مركز بيانات—سعرًا للكربون، وتسعى الحوسبة الخضراء إلى الحد من ذلك. ويؤدي صناع التقنية دورًا في الحوسبة الخضراء، كما هو الحال بالنسبة إلى الشركات والمؤسسات والحكومات والأفراد الذين يستخدمون التقنية. وتقنية المعلومات الخضراء متعددة الأوجه وتتضمن قرارات لا تعد ولا تحصى على كل المستويات، بدءًا من مراكز البيانات الضخمة التي تضع سياسات لخفض استهلاك الطاقة ووصولًا إلى الأفراد الذين يختارون عدم استخدام حافظات الشاشة.

تبدأ القرارات المتعلقة بتبني التقنيات الخضراء قبل وقت طويل من وصول المنتجات إلى المستهلكين. على سبيل المثال، يعد تصميم المنتجات وتصنيعها من المجالات الرئيسية لتقليل تأثير التقنية في البيئة.

من الأمثلة على التصميم المبتكر الذي يحسِّن الاستدامة في الحوسبة الشرائح الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة مثل الشريحة التي صممتها IBM وSamsung التي يمكن تكديسها رأسيًا أو شريحة IBM 2nm. وقد يبدو استهلاك شريحة كمبيوتر واحدة للطاقة ضئيلًا، ولكن عندما تضرب ذلك في ملايين، فمن الممكن تحقيق تخفيضات كبيرة.

حددت شركة IBM أيضًا أنظمة يمكن أن تقلل من استخدام الطاقة. على سبيل المثال، تجمع الهياكل غير المتجانسة بين مجموعة من أطر العمل مثل وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات (GPU) لتحسين كفاءة الكهرباء والطاقة.

أحد الأمثلة على ذلك جهاز كمبيوتر يحمل اسم AiMOS (وهو اختصار لنظام المعالجة المتعددة المحسن بالذكاء الاصطناعي)، تم تطويره كجزء من التعاون بين IBM وEmpire State Development وNY CREATEs. وAiMOS هو واحد من أكثر أجهزة الكمبيوتر كفاءة في استهلاك الطاقة، ويُستخدم لتطوير شرائح حوسبة أكثر تقدمًا وكفاءة، إلى جانب العديد من المبادرات الأخرى.

ينخفض سعر الكربون الناتج عن الحوسبة عندما يتخذ المصممون خطوات لتقليل كمية الطاقة التي يستخدمها كل منتج في العمليات وتقليل كمية الحرارة التي تنتجها تلك المنتجات. على سبيل المثال، فإن وضع السكون هو أحد أقدم الأمثلة على تطبيق المصممين لمفهوم الحوسبة الخضراء للحفاظ على الطاقة.

اختيار المواد أمر بالغ الأهمية أيضًا. فالتصميم الذي يتجنب استخدام المواد الخطرة يمنع دخول هذه المواد إلى مدافن النفايات لاحقًا. كما يقلل توليد كميات أقل من النفايات في تصنيع الأجهزة والعناصر من العبء الذي تشكِّله التقنية على البيئة. والتصنيع الأخضر فئة منفصلة، لكنها ذات صلة، من التقنية الخضراء التي تحكم كيفية عمل المصنع نفسه.

تشمل إجراءات الحوسبة الخضراء الأخرى التي يمكن للشركات المصنِّعة اتخاذها إطالة عمر أجهزة الحوسبة وإطالة عمر أجهزة الحوسبة بحيث لا تحتاج إلى استبدالها بتكرار، وزيادة قدرة المستخدمين على إعادة استخدام المنتجات وجعل الأجهزة قابلة لإعادة التدوير عندما تحتاج إلى الاستبدال.

قد تكون أكبر المكاسب في جعل تقنية المعلومات أكثر استدامة هي تلك التي تحققها الشركات والحكومات وغيرها من المؤسسات الكبرى. وتتمتع مراكز البيانات وغرف الخوادم ومناطق تخزين البيانات بفرصة كبيرة للتشغيل بكفاءة أكبر.

يمثل إعداد الممرات الساخنة والباردة في مثل هذه المناطق خطوة مهمة نحو حوسبة أكثر مراعاة للبيئة لأنها تقلل من استهلاك الطاقة وتحسِّن التدفئة والتهوية والتبريد. وتقل الانبعاثات كثيرًا عندما يُجمع بين الأنظمة المؤتمتة المصممة للتحكم في درجة الحرارة والظروف المماثلة مع الممرات الساخنة والباردة. كما يُمكن تحقيق وفورات في التكاليف من تقليل استخدام الطاقة في نهاية المطاف.

إحدى الخطوات البسيطة نحو الكفاءة هي التأكد من إيقاف تشغيل الأشياء. فيجب إيقاف تشغيل وحدات المعالجة المركزية (CPU) والمعدات الطرفية مثل الطابعات عند عدم استخدامها. وتعني جدولة فترات زمنية لمهام محددة مثل الطباعة أن الأجهزة الطرفية لا تُستخدم إلا عند الحاجة إليها.

تؤدي إدارات المشتريات دورًا في الحوسبة الخضراء أيضًا. فاختيار المعدات التي ستدوم طويلًا وتستهلك أقل قدر من الطاقة اللازمة للمهمة المراد تنفيذها هما طريقتان لتقليل البصمة الكربونية لتقنية المعلومات. فعلي سبيل المثال، تستهلك الحواسيب المحمولة طاقة أقل من الكمبيوتر المحمول، ويستهلك الكمبيوتر المحمول طاقة أقل من أجهزة الكمبيوتر المكتبية.

الحوسبة الخضراء ليست للمؤسسات الكبيرة فقط؛ فيمكنك أيضًا أن تؤدي دورًا مهمًا في تحسين الاستدامة في عالم تقنية المعلومات. فقد يكون التأثير كبيرًا عندما يختار العديد من الأفراد استخدام وظائف مثل وضع السبات أو وضع السكون.

وبغض النظر عن الجهاز، فإن استخدام ميزات إدارة الطاقة وضبط سطوع الشاشة يساعدان في تقليل استهلاك الطاقة. كما أن الطرق الأخرى لاستخدام طاقة أقل تشمل إيقاف تشغيل أجهزة الكمبيوتر في نهاية اليوم والحفاظ على إيقاف تشغيل الأجهزة الطرفية مثل مكبرات الصوت أو الطابعات ما لم تكن قيد الاستخدام.

تؤدي إعادة تعبئة خراطيش الطابعات بدلًا من شراء خراطيش جديدة إلى تقليل النفايات، كما يقلل شراء المعدات المجددة بدلًا من شراء معدات جديدة من التأثير البيئي. والتخلص الآمن من المعدات الإلكترونية يحسِّن من الاستدامة الإلكترونية وله مزايا أمنية (الرابط خارج موقع ibm.com).

مثلما ينبغي لإدارات المشتريات اختيار المعدات الأكثر كفاءة للمهام المراد تنفيذها، ينبغي لك فعل الأمر ذاته. فإذا كان بإمكان الحاسوب المحمول أو الكمبيوتر المحمول تأدية المهام الضرورية مثل الكمبيوتر المكتبي، فاختر الجهاز الأكثر كفاءة. وتقييمات Energy Star دليل جيد للأفراد الذين يشترون المعدات الجديدة.

في عام 1992، بدأت وكالة حماية البيئة (EPA) برنامج Energy Star (الرابط خارج موقع ibm.com) في الولايات المتحدة، ويهدف إلى تعزيز كفاءة الطاقة وتقديرها. وقد كان هذا البرنامج هو الدافع وراء اعتماد وظيفة وضع السكون في جميع صناعات تقنية المعلومات، وأدى إلى العديد من المبادرات الأخرى لزيادة الجهود المبذولة نحو الحوسبة الخضراء. فيجب أن تفي المنتجات المعتمدة من Energy Star بمعايير تشغيل معينة وتحتوي على ميزات إدارة الطاقة التي قد تفتقر إليها المنتجات غير المعتمدة.

إن البرنامج مُعزّز من خلال منحة من وكالة حماية البيئة الأمريكية إلى المجلس العالمي للإلكترونيات، ما أدى إلى إنشاء أداة التقييم البيئي للمنتجات الإلكترونية (الرابط خارج موقع ibm.com) (EPEAT). وأداة التقييم البيئي للمنتجات الإلكترونية هي سجل للمنتجات التي تخضع لمعايير محددة للأداء، مثل المواد المستخدمة وانبعاثات غازات الدفيئة الناتجة عن النقل وطول عمر المنتج واستخدام الطاقة وإدارة نهاية دورة الحياة.

قبل الحوسبة الخضراء، كانت تميل صناعات تقنية المعلومات إلى التركيز في إنتاج أجهزة أصغر وأسرع، بدلًا من التركيز في تحسين الاستدامة أو تقليل الانبعاثات. وترتبط الخوادم والأجهزة الفعلية المحلية بالحوسبة التقليدية، في حين تمثل الحوسبة السحابية حركة نحو نهج أكثر صداقة للبيئة، مع تركيز أقوى على الكفاءة.

توجد مبادرات متعددة لتحسين معايير الحوسبة الخضراء من خلال إنشاء مقاييس الصناعات المتعلقة بالاستدامة، وكذلك الشهادات المختلفة. منها Green500 (الرابط خارج موقع ibm.com) وهي قائمة فرعية من مشروع Top500، تسرد أجهزة الكمبيوتر الفائقة والتطبيقات التي تُستخدم فيها أنظمة الحوسبة هذه. وتُصنِّف Green500 أجهزة الكمبيوتر الفائقة حسب كفاءة الطاقة. مجلس أداء معالجة المعاملات (TCP) هو منظمة غير ربحية تعمل في تطوير معايير الأداء في صناعات معالجة المعاملات. وتنشئ SPECPower أيضًا معايير قياسية ولكن لخصائص الطاقة والأداء للخوادم أحادية ومتعددة العقدة بهدف تحسين الكفاءة.

ربما يكون أحد أكبر العوائق التي تَحُول دون تقدم الحوسبة الخضراء هو عدم الاهتمام. وقليلون هم الأشخاص الذين يفكرون في صناعة تقنية المعلومات إذا ما فكروا في تغير المناخ. وإلى جانب عدم الاهتمام العام، فقد تطوّرت سوق تقنية المعلومات بطريقة تعطي الأولوية لتطوير العناصر والأجهزة لتصبح أصغر وأسرع بدلًا من تطويرها لتكون صديقة للبيئة.

إن حقيقة أن التقنيات تتطوّر وتتغيّر بسرعة كبيرة تمثل تحديات في إطالة دورة حياة المنتجات وتتطلب من صانعي التقنيات ضمان استمرار أن كل تكرار لها يفي بالمعايير الصديقة للبيئة. ويتطلب التحول من الإعدادات التقليدية في المصنع أو مركز البيانات أو مكتب الشركة إلى التكوين الصديق للبيئة غالبًا استثمارًا ذا رأس مال كبير في البداية وهو ما يمثل عائقًا إضافيًا محتملًا.

إن البيانات المجزأة والاحتياجات المتنوعة تجعل من عملية اتخاذ القرار أمرًا صعبًا عبر مجموعة من المستخدمين النهائيين لتقنية المعلومات. على سبيل المثال، تختلف قيمة السرعة والأداء في مركز بيانات كبير عن قيمتها بالنسبة إلى مستخدم في المنزل.

في أي مرحلة معينة من دورة حياة جهاز حوسبة، على المستخدمين أن يوازنوا بين مختلف المخاوف. وبالنسبة إلى مؤسسة كبيرة، قد يكون الأمن مصدر قلق أكبر من التأثير البيئي عندما يتعلق الأمر بالخوادم. وبالنسبة إلى طالب جامعي، قد يكون الجهاز الأصغر حجمًا والأسهل في الحمل أكثر أهميَّةً من الحصول على جهاز قابل لإعادة التدوير بالكامل.

تتمتع الحوسبة الخضراء بالقدرة على تقليل تأثير الحوسبة في البيئة. ومع ذلك، فإن صناعة تقنية المعلومات والاتصالات لديها فرصة للقيام بالمزيد من خلال استخدام التقنية لإفادة البيئة، وذلك عن طريق البرامج والأنظمة المصممة لتقليل استهلاك الطاقة وتحسين إدارة المياه وتبنّي المحاكاة الافتراضية كوسيلة للحفاظ على الطاقة.

أينما كنت في طريقك نحو تقنية معلومات خضراء وتحقق الاستدامة داخل مؤسستك، فإن إحدى الخطوات العملية الأولى التي يمكن أن تحدث تأثيرًا ملحوظًا وفوريًا في استهلاك الطاقة هي التأكد من أن تطبيقاتك تستهلك الموارد التي تحتاجها فقط ولا شيء أكثر من ذلك. وهذا يقلل من الإهدار (التكلفة والبصمة الكربونية) في مراكز البيانات والسحابة العامة على نحوٍ ملموس.

للمساعدة في تحقيق هذا الهدف، يمكن أن يساعدك حل مثل  IBM Turbonomic Application Resource Management  في تحليل استخدام موارد التطبيقات باستمرار لضمان حصول التطبيقات على ما تحتاج إليه للأداء، مع الالتزام بسياسات العمل. ومن خلال الفهم الكامل لمجموعة التطبيقات والبنية التحتية، يُمكنك أتمتة الإجراءات ومنع ازدحام الموارد عبر بيئة السحابة الهجينة، مع بدء استثمارات أوسع نطاقًا في الاستدامة.

تلتزم IBM بتقنية المعلومات الخضراء عبر النظام البيئي للشركة، مثل التصميم الصديق للبيئة والعمليات واستخدام التقنية. حصلت الشركة على العديد من الجوائز عن المنتجات المستدامة واستخدام الطاقة والتميز البيئي. وقد صدرت أول سياسة لشركة IBM فيما يتعلق بالشؤون البيئية في عام 1971، ولا تزال حماية البيئة قضية رئيسية في العمليات في جميع أنحاء العالم.