Grön mjukvara: mindre energi = mindre koldioxid-utsläpp

Föreställ dig att du laddar ner en ny app och din batteri plötsligt töms mycket snabbare. Orsak: dåligt programmerad mjukvara. Det är i liten skala vad som också händer på stor skala: i datacenter och på internet. Dåligt programmerad eller felanvänd mjukvara bidrar till IT-sektorns CO₂-fotavtryck. Hur? Det förklarar vi för dig i denna artikelserie om grön mjukvara. Denna artikel är den första inom detta nya tema.

Gröna mjukvaruingenjörer

Grön mjukvara är ett växande fokusområde som förenar klimatvetenskap, mjukvarudesign, energifrågor, hårdvara och design av datacenter⁽¹⁾. Allt fler mjukvaruingenjörer fokuserar på att koda eller anpassa befintlig mjukvara för att minska både energiförbrukningen och den resulterande CO₂-utsläppet. Vi använder medvetet termen ”mjukvaruingenjörer” istället för ”mjukvaruutvecklare”, eftersom mjukvara kontinuerligt kan göras grön, inte bara vid utvecklingen av ny mjukvara⁽²⁾.

Gröna mjukvaruingenjörer fokuserar inte bara på att programmera mjukvara utan tittar på mjukvarans påverkan på hela kedjan, inklusive den använda hårdvaran och användarupplevelsen.

Att lära och utveckla tillsammans

Det är målet med Green Software Foundation (GSF), som grundades 2019 och som nu har 58 organisationer och nästan 1100 mjukvaruutvecklare anslutna till sig. Tillsammans utforskar de utveckling och delning av bästa praxis, inklusive användning av relevanta verktyg. Dessutom erbjuder de kostnadsfri utbildning för att ge insikt i grön mjukvaruutveckling.^(3,4)

Användningen av grön mjukvara kan leda till en besparing på upp till 60 procent av den totala energiförbrukningen. Det lönar sig alltså att investera i detta. Dessa ansträngningar är baserade på sex principer som utgör grunden för GSF:s uppdrag. I de kommande artiklarna om grön mjukvara kommer dessa sex principer att behandlas.

Princip 1 – Koldioxideffektivitet: Släpp ut så lite koldioxid som möjligt

Den första principen för grön mjukvara är enkel: förebyggande är bättre än bot. Målet är att skapa mjukvara med minimal CO₂-utsläpp och extra fokus på koldioxideffektivitet så att användare får samma värde med mindre utsläpp. Ofta inser människor inte att det finns en hel kedja bakom användningen av elektricitet. Elektricitet är en självklarhet: du sätter i en stickkontakt och ’det’ är bara där. Fram till nyligen var många inte medvetna om att energiproduktion från fossila bränslen är en av de mest förorenande processerna med mycket CO₂-utsläpp. Lyckligtvis ökar samhällets bredare medvetenhet om detta, påverkat av energi- och klimatkrisen. Även om nu 40 procent av energin i Sverige är grön (en siffra som fortfarande stiger), kommer fortfarande 60 procent av vår el från fossila bränslen, som kol och gas.⁽⁵⁾ Detta utgör den främsta källan till CO₂-utsläpp och bidrar till klimatförändringar. Att minska klimatförändringen kräver därför riktade insatser för att minska utsläppen. Som vi såg i den första artikeln om grön IT finns det ett direkt samband mellan CO₂-utsläpp och energiförbrukning. Så om vi vill ha mindre CO₂-utsläpp måste vi hitta sätt att aktivt minska vår energiförbrukning.

Princip 2 – Energieffektivitet: Använd så lite energi som möjligt

Det finns ett direkt samband mellan energiförbrukning och CO₂-utsläpp: ju mindre energi du förbrukar, desto mindre koldioxid släpper du ut. Därför är principerna för koldioxid- och energieffektivitet nära förknippade och strävar faktiskt efter samma sak.

När du strävar efter så lite energiförbrukning som möjligt genom mjukvara kan du titta på två aspekter:

1. Energiproportionalitet – hur kan jag använda kapaciteten hos min dator så effektivt som möjligt
2. Statiskt strömförbrukning – hur kan jag se till att min dator förbrukar så lite ström som möjligt när jag inte använder den.

Energi-proportionalitet: Utnyttja din utrustning så optimalt som möjligt

Energi-proportionalitet, introducerad av Google-ingenjörer 2007, mäter förhållandet mellan en dators strömförbrukning och hastigheten på vilken arbetet utförs. Förbrukningen indikerar hur mycket av en dators beräknings- och minneskapacitet som verkligen används. En aktiv dator som använder sin kapacitet fullt ut kommer att visa en hög procentandel, medan en inaktiv dator med minimal användning av beräknings- och minneskapacitet kommer att ha en låg procentandel.

Relationen mellan kraft och användning är inte linjär. Vid inaktivitet kan en dator till exempel förbruka 100 watt, vid 50 procent 180 watt och vid full användning 200 watt. Detta innebär att ju mer en dator används, desto effektivare omvandlar den elektricitet till faktiska datoruppgifter. Denna grundläggande princip ligger också till grund för energieffektiviteten hos stora datacenter. När servrar körs på maximal kapacitet optimeras energieffektiviteten.

Statisch strömförbrukning: Även i viloläge förbrukar en dator ström

Den andra aspekten omfattar strömförbrukningen hos en dator när den inte är aktiv. Ett exempel: Om du arbetar med ett Word-dokument och sedan går för att hämta kaffe, fortsätter programmet att använda elektricitet i bakgrunden.

Därför har datorer ett energisparläge. När enheten inte är aktiv går den in i viloläge. Skärmen går på svart och datorn förbrukar mindre elektricitet. Men även i viloläge förbrukar datorn fortfarande en tredjedel av den normala förbrukningen på årsbasis, vilket motsvarar cirka 260 kWh. Det rekommenderas därför att stänga av datorn helt efter användning.⁽⁶⁾

Servrar har också ett energisparläge, känt som ’sparläge’. Bland annat den nederländska myndigheten Netherlands Enterprise Agency främjar dess användning på sin webbplats, vilket direkt kan leda till en energibesparing på 10 procent⁽⁷⁾. Ändå är sparläget i praktiken ofta inte aktiverat. En vanlig orsak är att servrarna måste kunna reagera snabbt på förändrade kommandon. Användningen av sparläget kan minska användarvänligheten eftersom användarna måste vänta längre på att systemet ska startas om.

Slutsats

I denna artikel har vi introducerat grön mjukvara för dig. Green Software Foundation spelar en viktig roll för att dela och främja forskning inom detta område. De arbetar utifrån sex principer för att utveckla ny mjukvara och anpassa befintlig.

I denna artikel har vi gått in djupare på de första två principerna: koldioxid- och energieffektivitet. Båda har samma mål: En lägre energiförbrukning för att minska CO₂-utsläppen. För mjukvaruingenjörer finns det två sätt att göra detta på: minska statisk strömförbrukning vid inaktivitet (använd energisparläget) och optimera användningen av beräknings- och minneskapacitet under aktiv användning.

I nästa artikel kommer vi att gå djupare in på principerna för CO₂-medvetenhet och de alternativ som är kopplade till dessa.