L’intelligenza artificiale (IA) sta rapidamente trasformando il modo in cui utilizziamo la tecnologia per affrontare alcune delle sfide globali più complesse, dalla sanità al cambiamento climatico; man mano che aumentiamo l’uso dell’IA, è fondamentale minimizzarne anche l’impronta ambientale: un nuovo studio commissionato da Amazon Web Services (AWS) e condotto da Accenture evidenzia come trasferire i carichi di lavoro IT dalle infrastrutture on-premise ai data center AWS distribuiti globalmente sia un modo efficiente per raggiungere questo obiettivo.
La ricerca “How Moving onto The AWS Cloud Reduces Carbon Emissions” stima che l’infrastruttura di AWS sia fino a 4,1 volte più efficiente rispetto a quella on-premises, dove hardware e software sono mantenuti all’interno degli spazi fisici delle stesse aziende, e la gestione di questo tipo di infrastruttura rappresenta l’85% della spesa IT globale delle aziende.
“L’approccio olistico di AWS all’efficienza contribuisce a minimizzare sia il consumo energetico che idrico nelle operazioni dei nostri data center, permettendoci di servire meglio i nostri clienti,” ha dichiarato Chris Walker, Director of Sustainability di AWS. “Lavoriamo costantemente per aumentare l’efficienza energetica delle nostre strutture, ottimizzando il design dei data center, investendo in chip progettati ad-hoc e innovando con nuove tecnologie di raffreddamento. Mentre AWS si impegna a raggiungere l’obiettivo di emissioni nette zero di carbonio di Amazon entro il 2040, come parte del Climate Pledge, continueremo a innovare e implementare nuove soluzioni per aumentare l’efficienza energetica in tutte le nostre strutture, con l’obiettivo di costruire un futuro migliore per il nostro pianeta.”
Da diversi anni, i clienti di AWS stanno sperimentando i benefici, in termini di efficienza, del passaggio ad AWS e dello sviluppo di soluzioni su cloud AWS. Ad esempio, Illumina, azienda globale di genomica e salute umana, ha ridotto le emissioni di carbonio dell’89% migrando su AWS. Questo tipo di efficienza, ottenuta migrando da un sistema on-premises ad AWS, è destinata a diventare sempre più rilevante man mano che il mondo adotta sempre più l’uso dell’IA.
Questo perché, con la crescente complessità e intensità dei dati dei carichi di lavoro di intelligenza artificiale, saranno richiesti nuovi sistemi in grado di eseguire milioni di calcoli ogni secondo, insieme a nuove infrastrutture di memoria, storage e networking. Questo richiede energia e, quindi, una impronta di carbonio. Mentre i data center on-premises faticano a tenere il passo a causa delle loro limitazioni intrinseche in termini di scalabilità ed efficienza energetica, AWS continua a innovare per rendere il cloud il modo più efficiente per gestire l’infrastruttura e le attività dei propri clienti.
“Questa ricerca dimostra che l’attenzione di AWS all’efficienza dell’hardware e del raffreddamento, all’energia priva di emissioni di anidride carbonica, ai processori progettati su misura e allo storage ottimizzato, può aiutare le organizzazioni a ridurre l’impronta di carbonio dei carichi di lavoro di intelligenza artificiale e machine learning,” ha affermato Sanjay Podder, Global Lead for Technology Sustainability Innovation di Accenture. “Con la crescente domanda di soluzioni di intelligenza artificiale, utilizzare tecnologie sostenibili può svolgere un ruolo cruciale nel permettere alle aziende di raggiungere gli obiettivi ambientali mentre promuovono l’innovazione.”
Metodologie all’avanguardia per misurare l’efficienza e la riduzione delle emissioni di carbonio
Simulando e analizzando le differenze tra i due ambienti, la ricerca ha quantificato l’efficienza energetica e le opportunità di riduzione delle emissioni di carbonio spostando i carichi di lavoro dei clienti da infrastrutture on-premises ad AWS. Un carico di lavoro è una raccolta di risorse e codice utile a svolgere compiti come gestire un sito web o amministrare database di inventario. Accenture ha utilizzato lo standard International Organization for Standardization (ISO) Software Carbon Intensity (SCI) per analizzare l’impronta di carbonio di carichi di lavoro rappresentativi con alta intensità di storage e di calcolo, oltre a considerare l’effetto dell’energia priva di carbonio sia per on-premises sia per AWS. Questa è una delle prime volte che un provider di cloud ha utilizzato lo standard SCI per eseguire un’analisi di questo tipo.
Lo studio ha inizialmente esaminato le emissioni di carbonio operative ed incorporate (relative all’hardware IT) che possono essere evitate grazie al trasferimento dei carichi di lavoro dall’infrastruttura on-premises ad AWS. Questo processo è denominato “Lift-And-Shift“. Successivamente, lo studio ha valutato l’ulteriore riduzione delle emissioni di carbonio ottenibile ottimizzando i medesimi carichi di lavoro sull’hardware specializzato di AWS, progettato appositamente per eseguire modelli di intelligenza artificiale. Queste valutazioni sono state condotte in quattro diverse aree geografiche: Stati Uniti e Canada, Unione Europea, Asia Pacifico e Brasile.
Negli ultimi dieci anni, i volumi di dati sono aumentati esponenzialmente e il cloud ha continuato a offrire capacità sempre più avanzate per la loro gestione. Considerando le esigenze di analisi, addestramento e inferenza dei modelli di intelligenza artificiale, le organizzazioni devono tenere conto della potenziale riduzione di emissioni di carbonio legate alle loro esigenze di storage. Lo studio ha rilevato che i carichi di lavoro con alta intensità di storage possono essere fino a 2,5 volte più efficienti su AWS rispetto alle soluzioni on-premises, e ottimizzandoli sull’hardware di AWS, le emissioni di carbonio associate possono essere ridotte fino al 93%.
Per i carichi di lavoro ad alta intensità di calcolo, le potenziali riduzioni delle emissioni di carbonio derivanti dall’esecuzione di questi carichi su AWS rispetto alle soluzioni on-premises sono state valutate attraverso l’analisi delle emissioni operative e incorporate di un carico di lavoro rappresentativo fornito da AWS. Accenture ha scoperto che, ottimizzando questi carichi di lavoro su AWS, le organizzazioni possono ridurre l’impronta di carbonio associata fino al 99% in diverse regioni geografiche.
Come AWS innova per aumentare l’efficienza e ridurre l’impronta di carbonio dei carichi di lavoro di intelligenza artificiale
AWS è costantemente impegnata nell’innovazione per rendere il cloud il metodo più efficiente e sostenibile per gestire le attività dei propri clienti.
Ecco sei modi in cui AWS contribuisce alla riduzione dell’impronta di carbonio delle infrastrutture IT delle organizzazioni:
1. Infrastruttura del data center progettata per massimizzare l’efficienza
Attraverso un’ingegneria avanzata che spazia dalla distribuzione elettrica alle tecniche di raffreddamento, AWS ha sviluppato un’infrastruttura in grado di operare al massimo dell’efficienza energetica. L’ottimizzazione dell’uso delle risorse permette di minimizzare gli sprechi, migliorando continuamente l’efficienza complessiva. Ad esempio, tecniche innovative di raffreddamento evaporativo hanno ridotto del 20% l’energia utilizzata per il mantenimento delle attrezzature, contrastando il sottoutilizzo delle risorse tipico dei data center on-premise.
2. Ottimizzazione del raffreddamento delle strutture
Dopo l’alimentazione dei server, il raffreddamento rappresenta una delle principali fonti di consumo energetico nei data center AWS. Per aumentare l’efficienza, AWS impiega tecniche di raffreddamento diversificate, come il raffreddamento ad aria libera, e utilizza dati in tempo reale per adattarsi alle condizioni climatiche. Implementare queste strategie su scala ridotta è più complesso per i data center on-premises. Il nuovo design dei data center AWS integra soluzioni con capacità di raffreddamento a liquido per i chipset AI più potenti, come gli NVIDIA Grace Blackwell Superchips, massimizzando efficienza e prestazioni.
3. Transizione a fonti di energia rinnovabile
In linea con l’obiettivo di Amazon di raggiungere emissioni nette zero di carbonio entro il 2040, AWS sta rapidamente trasformando la sua infrastruttura globale per alimentarsi con il 100% di energia rinnovabile. Amazon ha lanciato oltre 500 progetti a livello globale ed è stata riconosciuta come il maggiore acquirente aziendale di energia rinnovabile al mondo negli ultimi quattro anni. Dal 2022, l’elettricità consumata in 19 Regioni AWS proviene al 100% da fonti rinnovabili.
4. I chip progettati su misura per carichi di lavoro di intelligenza artificiale
Per gestire carichi di lavoro AI complessi, come quelli richiesti dai grandi modelli di linguaggio (LLM), AWS offre una vasta gamma di hardware ottimizzato. Processori progettati su misura, come i chip AWS Trainium e AWS Inferentia, garantiscono prestazioni significativamente superiori rispetto alle istanze di calcolo comparabili. Questi consentono ad AWS di eseguire modelli AI in modo efficiente su larga scala, riducendo l’impronta di carbonio e migliorando le prestazioni per watt di energia consumata.
5. Pratiche di costruzione sostenibili
Sebbene lo studio non abbia considerato le emissioni incorporate delle infrastrutture non IT, AWS continua a ottimizzare il design dei propri data center, rack server e infrastrutture di supporto. Dal 2023, AWS ha risparmiato oltre 22.000 tonnellate di emissioni di anidride carbonica utilizzando materiali alternativi all’acciaio e cemento, a basso contenuto di carbonio, nella costruzione di 43 nuove strutture. AWS sta anche lavorando lungo la catena di fornitura per aumentare l’uso di materiali riciclati e ridurre le emissioni di carbonio generate dai processi di produzione.
6. Strategie di storage di replica dei dati efficienti
AWS fornisce strumenti e linee guida per modernizzare le strategie di gestione dei dati dei clienti, separando i dataset attivi da quelli meno utilizzati tramite servizi di storage completamente gestiti. Inoltre, AWS aiuta i clienti a ottimizzare i processi di replica dei dati, riducendo le dimensioni e i requisiti di throughput, portando a un minore consumo energetico e a una riduzione delle emissioni di carbonio.
Progettando data center che offrono un servizio efficiente e resiliente e contribuendo a ridurre la sua impronta di carbonio e quella dei suoi clienti, AWS intende continuare a costruire un’attività più sostenibile per i clienti e per il mondo che tutti condividiamo.
Per ulteriori informazioni, è possibile visitare la pagina “Sustainability in the Cloud” di Amazon. Sul sito dell’azienda è anche possibile leggere lo studio, “How Moving onto The AWS Cloud Reduces Carbon Emissions.”
