Por que a programação verde é uma catalisadora poderosa para iniciativas de sustentabilidade?

A programação verde é uma prática de computação ambientalmente sustentável que busca minimizar a energia envolvida no processamento de linhas de código e, por sua vez, ajudar as organizações a reduzir o consumo geral de energia. Muitas organizações estabeleceram metas de redução de emissões de gases de efeito estufa para responder à crise da mudança climática e às regulamentações globais; a programação verde é uma maneira de apoiar essas metas de sustentabilidade.

A programação verde é um segmento da computação verde, uma prática que busca limitar o impacto ambiental da Tecnologia, incluindo a redução da pegada de carbono em operações de alta intensidade, como em linhas de produção, data centers e até mesmo nas operações diárias de equipes de negócios. Esse guarda-chuva maior da computação verde também inclui software verde — aplicações que foram criadas usando práticas de programação verde.

Os avanços na tecnologia (do big data à mineração de dados) contribuíram para um aumento maciço do consumo de energia no setor de tecnologia da informação e comunicação. De acordo com a Association for Computing Machinery, o consumo anual de energia em data centers dobrou na última década. Atualmente, a computação e a TI são responsáveis por entre 1,8% e 3,9% das emissões globais de gases de efeito estufa.

Para entender completamente como a programação verde pode reduzir o consumo de energia e as emissões de gases de efeito estufa, ajuda a mergulhar no consumo de energia do software:

• Infraestrutura: o hardware físico, as redes e outros elementos de uma infraestrutura de TI exigem energia para funcionar. Dentro de qualquer Organização, é provável que existam áreas em que a infraestrutura de computação é excessivamente complicada ou superprovisionada, o que resulta em resultados de ineficiência do uso de energia.
• Processamento: o software consome energia enquanto é executado. Quanto mais complicado for o software ou maior o arquivo, mais tempo de processamento será necessário e mais energia ele consumirá.
• DevOps: no processo típico de programação, os desenvolvedores escrevem linhas de código, que são analisadas e processadas por meio de um dispositivo. O dispositivo requer energia que, a menos que seja alimentada por energia 100% renovável, cria emissões de carbono. Quanto mais código para processar, mais energia o dispositivo consome e maior é o nível de emissões.

Pesquisas recentes sobre a velocidade e o uso de energia de diferentes linguagens de programação descobriram que C era a mais eficiente em velocidade, reduzindo o uso de energia e memória e fornecendo outra oportunidade potencial para economia de energia. No entanto, ainda há algum debate sobre como isso é realizado e quais métricas devem ser usadas para avaliar a economia de energia.

A programação verde começa com os mesmos princípios usados na programação tradicional. Para reduzir a quantidade de energia necessária para processar código, os desenvolvedores podem adotar princípios de programação menos intensivos em energia em seu ciclo de vida DevOps.

A abordagem de "programação lean" se concentra no uso da quantidade mínima de processamento necessária para fornecer uma aplicação final. Por exemplo, os desenvolvedores de sites podem priorizar a redução do tamanho dos arquivos (por exemplo, trocar mídias de alta qualidade por arquivos menores). Isso não só acelera o tempo de carregamento do site, mas também melhora a experiência do usuário.

A programação lean também visa reduzir o inchaço do código, um termo usado para se referir a um código desnecessariamente longo ou lento que é um desperdício de recursos. O código aberto pode ser um fator que contribui para esse inchaço do software. Como o código aberto é projetado para atender a uma ampla gama de aplicações, ele contém uma quantidade significativa de código que não é utilizado para o software específico. Por exemplo, um desenvolvedor pode extrair uma biblioteca inteira para uma imagem, mas precisar apenas de uma fração da funcionalidade. Esse código redundante usa poder de processamento adicional e leva ao excesso de emissões de carbono.

Ao adotar práticas de programação lean, os desenvolvedores ficam mais propensos a projetar códigos que usem a quantidade mínima de processamento, enquanto ainda entregam os resultados desejados.

Os princípios da programação verde são normalmente projetados para complementar as normas e as práticas de sustentabilidade de TI existentes usados em toda a organização. Assim como a implementação de iniciativas de sustentabilidade em outras áreas da organização, a programação verde exige mudanças estruturais e culturais.

Mudanças estruturais

• Melhoria do uso de energia no núcleo: aplicações baseadas em processadores de vários núcleos podem ser codificadas para aumentar a eficiência energética. Por exemplo, o código pode instruir diretamente os processadores a desligar e reiniciar em microssegundos, em vez de usar configurações padrão de economia de energia que podem não ser tão eficientes.
• Eficiência em TI: às vezes chamada de TI verde ou computação verde, essa metodologia visa a otimização de recursos e a consolidação de cargas de trabalho para reduzir o uso de energia. Ao otimizar a infraestrutura de TI por meio do uso de ferramentas modernas como máquinas virtuais (VMs) e contêineres, as Organizações podem reduzir o número de servidores físicos necessários para as operações, o que, por sua vez, reduz o consumo de energia e a intensidade de carbono.
• Microsserviços: Microsserviços são uma abordagem cada vez mais popular para a criação de aplicação que dividem software complicado em elementos menores, chamados serviços. Esses serviços menores são chamados somente quando necessários, em vez de executar um grande programa monolítico como um todo. O resultado é que as aplicações são executadas com mais eficiência.
• DevOps baseado em nuvem: aplicações executadas em infraestrutura de nuvem distribuída reduzem a quantidade de dados transportados pela rede e o uso geral de energia da rede.

Mudanças culturais

• Capacite a gerência e os funcionários: a mudança só é eficaz quando os funcionários e a gerência estão a bordo. Incentivar a adoção com mensagens consistentes para toda a equipe DevOps ajuda a apoiar a agenda de sustentabilidade e faz com que as pessoas se sintam parte da solução.
• Incentive a inovação: as equipes de DevOps muitas vezes são impulsionadas pelo desejo de inovar e criar soluções para grandes problemas. Incentive as equipes a buscar novas maneiras de usar insights de dados, colaborar com parceiros e aproveitar outras oportunidades de economia de energia.
• Mantenha o foco nos resultados: surgirão problemas ao implementar novas iniciativas, como a programação verde. Ao antecipar desafios, as empresas podem lidar com problemas que surgem com mais facilidade.

Além dos benefícios de economia de energia, as empresas também podem descobrir que há vantagens adicionais nas práticas de programação verde, incluindo o seguinte:

• Custos de energia reduzidos: é o princípio simples de usar menos, gastar menos. Com o preço da energia cada vez mais volátil, as organizações desejam reduzir o valor gasto em energia não apenas pela sustentabilidade ambiental, mas também para manter a sustentabilidade dos negócios.
• Progresso acelerado em direção às metas de sustentabilidade: a maioria das organizações hoje tem metas de emissão de neutralidade de carbono ou iniciativas estratégicas para reduzir as emissões para aumentar a sustentabilidade. A programação verde aproxima as organizações desse objetivo.
• Maiores rendimentos: CEOs que implementam iniciativas de sustentabilidade e transformação digital, como programação verde, relatam uma margem operacional média maior do que seus pares, de acordo com o estudo da IBM de 2022 com CEOs.
• Melhor disciplina de desenvolvimento: o uso de programação verde capacita os programadores a simplificar infraestruturas elaboradas e pode, em última análise, economizar tempo, reduzindo a quantidade de código que os engenheiros de software escrevem.

Para saber mais sobre a IBM e a programação verde, comece com o white paper do Institute for Business Value: Sustentabilidade de TI além do data center.

Este white paper investiga como os desenvolvedores de software podem desempenhar um papel fundamental na promoção da computação responsável e da TI verde, discute quatro fontes principais de emissões da infraestrutura de TI e analisa como cumprir a promessa de TI verde com a nuvem híbrida.

A otimização da infraestrutura é uma maneira importante de reduzir sua pegada de carbono por meio de uma melhor utilização dos recursos. Uma das maneiras mais rápidas de causar impacto em eficiência energética é configurar recursos automaticamente para reduzir o desperdício de energia e as emissões de carbono. IBM Turbonomic Application Resource Management é uma plataforma de software da IBM que pode automatizar ações críticas que proativamente fornecem o uso mais eficiente dos recursos de computação, armazenamento e rede para seus aplicativos em todas as camadas da stack, de forma contínua, em tempo real, sem arriscar o desempenho das aplicações.

Quando as aplicações consomem apenas o que precisam para funcionar, você pode aumentar a utilização, reduzir custos de energia e emissões de carbono, e alcançar operações eficientes. Atualmente, os clientes estão observando uma redução de até 70% na prevenção de gastos de crescimento ao utilizar o ibm turbonomic para entender melhor a demanda da aplicação. Leia o estudo mais recente do TEI da Forrester e descubra como a TI pode impactar o compromisso da sua Organização com uma operação de TI sustentável, garantindo o desempenho da aplicação no data center e na nuvem.

Uma última maneira crítica de promover a computação verde é escolher uma infraestrutura de TI eficiente em termos de energia para data centers locais e na nuvem. Por exemplo, servidores IBM LinuxONE Emperor 4 podem reduzir o consumo de energia em 75% e o espaço em 50% para as mesmas cargas de trabalho em servidores X86 Server/. Conteinerização, otimização de interpretador/compilador e aceleradores de hardware podem reduzir ainda mais as necessidades de energia por meio da programação verde.