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データセンターのカーボン会計: 必須ガイド

データセンターがどのようにカーボン排出量を効果的に測定・報告するかを学ぼう。

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データセンターのカーボン会データセンターのカーボン会カーボン排出量を測るための基本的な戦略。
目次

企業がエネルギー使用量や有害な排出を減らそうとしている中、データセンターでのカーボンエミッションを正確に測定し報告することが重要になってきた。このアーティクルでは、特に大手テック企業がどのようにエネルギー消費に関連するカーボンフットプリントを把握できるかを話すよ。

カーボンアカウンティングの必要性

データセンターは多くのオンラインサービスに欠かせないけど、かなりの量の電力を使ってるんだ。実際、2022年には世界の電力需要の2%を占めていて、2026年にはこの数字が倍になると予測されている。気候変動の懸念が高まる中、企業はカーボンエミッションを減らしてエネルギー効率を改善する必要がある。

そのためには、明確なアカウンティング手法が必要なんだ。これらの手法は、企業がエネルギー消費をよりよく理解するのを助け、排出を減らすための意識的な決定を促す。改善されたカーボンアカウンティングは、規制や顧客の要求に応じてカーボンフットプリントを報告する必要がある企業にも役立つ。

グーグルのカーボンアカウンティングへの取り組み

大手テック企業がエネルギー効率の向上に取り組んでいる。5年間で、同じ量のエネルギーを使いながら提供する計算能力を大幅に増やして、持続可能性へのコミットメントを示している。しかし、これらの改善にもかかわらず、2022年にはそのエネルギー消費が22テラワット時に達した。

カーボンフットプリントをより良く測定し報告する必要があると認識して、同社はエネルギー消費に関する詳細なデータを収集し始めた。この取り組みでは、エネルギーの使用を1時間単位であらためて確認することで、異なる場所や製品での電力の使用状況をより正確に把握することができる。

カーボンエミッション測定の課題

データセンターでのカーボンエミッション測定にはいくつかの課題がある:

  1. 機器の多様性: データセンターには何百万台ものデバイスがあって、様々な種類の機械や部品がある。全ての機器のエネルギー消費を正確に測定するのは複雑で、特に一部の測定結果が一貫して得られない場合は難しい。

  2. 共有リソース: データセンターの多くのリソースは複数のチームや製品で共有されている。これはエネルギーの効率的な使用につながるが、それぞれのチームがどれだけのカーボンに責任を持つべきかを判定するのが複雑になる。

  3. 内部・外部利用: その会社の製品は外部のクライアントだけでなく、従業員にも使用されている。つまり、カーボンエミッションは内部と外部の利用の間で公正に配分する必要がある。

  4. グローバルオペレーション: 同社のデータセンターは世界中で運営されていて、電力使用に関連するカーボンエミッションは地域によって大きく異なることがある。これにより、グローバルな排出量を推定するための信頼できる方法が必要になる。

  5. データの制約: 多くのリソースについて物理データはあるけれど、全てのエネルギー使用を直接測定できるわけではない。場合によっては、経済的要因を用いて排出量を推定しなければならないことがある。

カーボンアカウンティングの方法論

その企業のカーボンアカウンティングアプローチは、推定、エネルギー使用のプロファイリング、コスト評価を組み合わせたものだ。以前の研究ではエネルギー使用を推定するためにプロキシが使われてきたが、今回の企業は直接測定を重視している。

この取り組みの主な貢献は、共有データセンターリソースのさまざまなユーザーにエネルギー消費を配分する方法にある。これにより、排出量が適切なプロジェクトや顧客に公正に割り当てられる。

方法論のステップ

  1. アイドルと動的電力の配分: データセンターが消費する電力をアイドル電力(マシンがタスクを処理していないときの消費電力)と動的電力(タスクが実行されているときの消費電力)に分ける。この分割により、異なるチームへのエネルギー使用の配分がより良くなる。

  2. エネルギー使用の推定: 会社はマシンが引き出す総電力を測定し、その電力のどれだけが特定のユーザーによって消費されているかを使用パターンに基づいて推定する。

  3. 共有リソースの再配分: 共有サービスを使用するときは、ユーザーの使用状況に基づいてエネルギー消費を再配分しなければならない。例えば、複数のチームが共有ストレージシステムを使用している場合、そのシステムに関連するエネルギーと排出は比例して分配する必要がある。

  4. 内部サービス: 多くのサービスが社内で使用されている。場合によっては、使用に関する詳細データが得られる。一方で、経済データをプロキシとして使って各サービスが消費するエネルギーを推定する必要があるかもしれない。

  5. カーボンインテンシティ測定: カーボンエミッションはエネルギー消費と使用される電気のカーボンインテンシティに基づいて計算される。これには、消費された電力単位あたりに排出されるカーボンの量を確認することが含まれ、地域によって異なることがある。

カーボンエミッションの報告

排出量が計算されたら、特に顧客が自分のカーボンフットプリントを理解する必要があるため、報告しなければならない。正確な報告は、顧客が自分自身のエネルギー使用や排出削減戦略に関して賢い決定を下すのを助ける。

顧客の排出報告

クラウドサービスを利用する顧客にとって、彼らのカーボンフットプリントは特定の製品の使用に基づいて計算される。これは、サービスに消費された総エネルギーと、それぞれの地域のエネルギー源のカーボンインテンシティを考慮することを含む。

地域に基づく排出の調整

この方法論は、異なる地理的地域で使用されるエネルギー源に基づいて排出を調整する。例えば、ある地域が主に再生可能エネルギーを使用しているのに対し、別の地域が化石燃料に依存している場合、関連するカーボンエミッションは大きく異なる。

継続的改善の重要性

同社のアプローチはスケーラブルで、データや技術が改善されるにつれて成長することを目指している。特に経済的要因を用いると、排出報告の正確性にトレードオフがあることを認識している。

将来の機会

  1. データ収集の洗練: 会社は、エネルギー使用に関するより正確な情報を提供するためにデータ収集方法を強化することを目指している。可能な限り経済的から物理的な配分に移行する助けになるだろう。

  2. 配分方法の改善: 将来的な取り組みでは、メモリ使用量や処理能力のようなさまざまなリソースタイプを統合してエネルギー消費に対するより細かい理解を提供することを探るかもしれない。

  3. 因果推定: 現在は配分方法を使用しているが、より直接的な因果推定を導き出す機会がある。特定の行動が排出にどのように影響するのかを理解することで、より良い意思決定に役立つかもしれない。

  4. 方法論の検証: 特定のサービスのエネルギー消費を測定することで、同社はそのアカウンティング手法の効果を検証し、時間をかけて精度を改善することができる。

結論

クラウドサービスの需要が増える中、データセンターでのカーボンアカウンティングの重要性も増している。エネルギー使用量や排出量を正確に測定し報告することで、企業は規制要件を満たすだけでなく、持続可能性に向けて大きなステップを踏み出すことができる。

ここで話した方法論は、クラウドサービスに関連するカーボンエミッションを理解するための基盤を提供する。継続的な改善とイノベーションに焦点を当てることで、企業はカーボンフットプリントを減らし、すべての人にとってより持続可能な未来をサポートするために取り組むことができる。

オリジナルソース

タイトル: Carbon accounting in the Cloud: a methodology for allocating emissions across data center users

概要: This paper presents a methodology for allocating energy consumption to multiple users of shared data center machines, infrastructure, and software. Google uses this methodology to provide carbon reporting data for enterprise customers of multiple Google products, including Google Cloud and Workspace. The approach documented here advances the state-of-the-art of large scale Cloud carbon reporting systems. It uses detailed, granular measurement data on machine energy consumption. In addition, it uses physical factors for allocating energy consumption and carbon emissions--preferred by the Greenhouse Gas Protocol's Scope 3 Reporting Standard. Specifically, the approach described here allocates machine energy consumption based on a combination of data center resource reservations and hourly measured resource usage. It also accounts for Google's own internal use of shared software services, reallocating energy use to the users of those shared services. Finally, it uses hourly, location-specific estimates of carbon intensity to precisely measure carbon emissions of users in a global fleet of data centers.

著者: Ian Schneider, Taylor Mattia

最終更新: 2024-06-13 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2406.09645

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2406.09645

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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