De diensten die computercentra wereldwijd leveren stijgen exponentieel, maar hun energieverbruik niet. Dat is dankzij cloudinfrastructuur die zeer energie-efficiënt is, blijkt uit een nieuwe studie.

De machinekamers die de digitale economie aandrijven blijken verrassend zuinig om te gaan met de elektriciteit die ze nodig hebben.

We zitten in het decennium van de digitalisering: tussen 2010 en 2018 verzesvoudigde de computerkracht die nodig was voor digitale diensten wereldwijd. Het internetverkeer vertienvoudigde en de wereldwijde opslagcapaciteit werd in die periode maar liefst 25 keer groter. De energieconsumptie van die digitalisering steeg daarentegen slechts met 6 procent.

Fundament van de digitale wereld

Het wetenschappelijk onderzoek dat tot die conclusie kwam bestudeerde datacenters wereldwijd. Dat zijn de fundamenten van onze digitale wereld. Een datacenter is een industrieel, hoogbeveiligd pand, gebouwd met één doel: verzekeren dat computerservers met digitale applicaties constant blijven draaien, 365 dagen per jaar, dag en nacht. De cloud, artificiële intelligentie, het internet der dingen, 5G-netwerken, uw Amazon-boodschappenlijstje, kattenfoto’s op Facebook, al deze technologieën zijn gehuisvest in datacenters.

Bij de opkomst van gigantische datacenters werd lang gevreesd dat die gepaard ging gaan met een explosie van de vraag naar elektriciteit, en bijhorende uitstoot. Volgens de studie is die vrees dus op zijn minst zwaar overschat.

Dat computerdiensten exponentieel toenamen en het digitaal energieverbruik in verhouding nauwelijks steeg, is te wijten aan de shift naar cloudinfrastructuur. In het cloudmodel gebruiken bedrijven en consumenten computerkracht via het internet, van rauwe berekeningen en data-opslag tot sociale netwerken.

Servers koelen op de Noordpool

De grootste datacenters van de cloud, die soms zo groot zijn als verschillende voetbalvelden, zijn eigendom van techreuzen als Google, Amazon en Facebook. Die digitale fabrieken huisvesten duizenden computers en servers. Sommige van die machinekamers hebben zoveel elektriciteit nodig dat ze dichtbij de noordpool zijn gebouwd voor natuurlijke koeling, of naast grote waterkrachtcentrales.

‘Toch behoren die datacenters tot de meest energie-efficiënte infrastructuren ter wereld’, zegt Eric Masanet, de hoofdauteur van het onderzoek, in The New York Times. ‘Het grote publiek ziet die datamastodonten vaak onterecht als de vijand.’

Het nieuwe onderzoek staat in schril contrast met vaak geciteerde voorspellingen dat het energieverbruik in de datacenters op hol geslagen is. Volgens deze studie komt die boutade voort uit simplistische extrapolaties van de stijgende vraag naar computerkracht.

Voor dit wetenschappelijk project is men gestart aan de basis, bij de datacenters. Door grondige analyse van de processors, de opslag, de software en de koeling hebben de onderzoekers het werkelijke elektriciteitsverbruik proberen inschatten. Door enorme efficiëntieverbeteringen is de computerkracht wereldwijd kunnen toenemen, terwijl het stroomverbruik zo goed als vlak bleef, concludeerden ze.

De studie werd donderdag gepubliceerd in het toonaangevend wetenschappelijk tijdschrift Science. Het was een samenwerking tussen de Amerikaanse Northwestern Universiteit en het Amerikaanse ministerie van Energie.