AWS, yapay zeka iş yüklerinin karbon ayak izini yüzde 99’a kadar azaltabilir
Amazon Web Services (AWS) tarafından Accenture’a yaptırılan “AWS Bulutuna Geçmek Karbon Emisyonlarını Azaltıyor” başlıklı rapor yayınlandı. Rapor, BT iş yüklerini kurum içi altyapılardan AWS’in dünyanın dört bir yanındaki veri merkezlerine taşımanın karbon ayak izini en aza indirmenin etkili bir yolu olduğunu gösteriyor. Rapora göre AWS’in altyapısı kurum içi ortamlara kıyasla 4,1 kata kadar daha verimli ve iş yükleri AWS’de optimize edildiğinde ilgili karbon ayak izi yüzde 99’a kadar azaltılabiliyor. Kurum içi ortamlar, donanım ve yazılımların şirketlerin kendi fiziksel ortamlarında çalıştırıldığı anlamına geliyor ve kuruluşların küresel BT harcamalarının yüzde 85’i böyle ortamlarda yapılıyor.
AWS Sürdürülebilirlik Direktörü Chris Walker konuyla ilgili şunları söyledi: “AWS’in verimliliğe yönelik bütünsel yaklaşımı, veri merkezi operasyonlarımızda hem enerji hem de su tüketimini en aza indirmeye yardımcı olarak müşterilerimize daha iyi hizmet verebilmemize katkıda bulunuyor. Veri merkezi tasarımımızı optimize etmek, amaca yönelik çiplere yatırım yapmak ve yeni soğutma teknolojileriyle inovasyon yapmak gibi yollarla tesislerimizin enerji verimliliğini sürekli olarak artırmaya çalışıyoruz. AWS olarak İklim Taahhüdümüz doğrultusunda 2040 yılına kadar Amazon’un net sıfır karbon hedefine ulaşma yolunda adımlar atarken, gezegenimiz için daha parlak bir gelecek inşa etmek amacıyla tesislerimizde enerji verimliliğini artırmanın yeni yollarını sürekli olarak keşfedecek ve uygulayacağız.”
AWS müşterileri, AWS’e geçmenin ve AWS’de çözüm geliştirmenin verimlilik avantajlarından senelerdir yararlanıyor. Örneğin, küresel genom bilimi ve insan sağlığı şirketi Illumina, AWS’e geçerek karbon emisyonlarında yüzde 89’luk bir azalma elde etti. Dünyada yapay zeka kullanımı yaygınlaştıkça, şirketlerin kendi kurum içi BT altyapılarını sürdürmelerine kıyasla AWS’den yararlandıklarında elde ettikleri bu verimliliğin daha belirgin hale gelmesi bekleniyor.
Bunun sebebi, şirketlerin yapay zeka iş yükleri daha karmaşık ve veri yoğun hale geldikçe, daha fazla bellek, depolama ve ağ altyapısının yanı sıra her saniye milyonlarca hesaplama yapan sistemler ile yeni performans düzeylerine ihtiyaç duyacak olmaları. Bu da enerji gerekliliğini artırmanın yanı sıra kendi karbon ayak izini de beraberinde getirecek. Kurum içi veri merkezleri, ölçeklenebilirliği ve enerji verimliliğini artırma konusundaki kısıtlı imkanları nedeniyle gelişmelere ve ihtiyaçlara ayak uydurmakta zorlanırken AWS, bulutu müşterilerin altyapılarını ve işletmelerini çalıştırmanın en verimli yolu haline getirmek için sürekli olarak inovasyon yapıyor.
Accenture Teknoloji Sürdürülebilirlik İnovasyon Küresel Lideri Sanjay Podder, “Bu araştırma, AWS’in donanım ve soğutma verimliliğine, karbonsuz enerjiye, amaca yönelik silikona ve optimize edilmiş depolamaya odaklanmasının, kuruluşların yapay zeka ve makine öğrenimi iş yüklerinin karbon ayak izini azaltmalarına yardımcı olabileceğini gösteriyor. Yapay zekaya olan talep artmaya devam ettikçe, sürdürülebilirliğin teknoloji yoluyla sağlanması işletmelerin inovasyon yaparken aynı zamanda çevresel hedeflerine ulaşmalarına yardımcı olma konusunda çok önemli bir rol oynayabilir” dedi.
Verimlilik ve tahmini karbon azaltımı, endüstri lideri standart kullanılarak ölçüldü
Araştırma, kurum içi ortamlarla AWS arasındaki farkların simülasyonunu ve analizini yaparak müşteri iş yüklerini kurum içinden AWS’e taşımanın enerji verimliliği ve karbon azaltımı açısından nasıl bir fırsat sağladığını ölçümledi. Bir perakende web sitesi çalıştırmak veya envanter veritabanlarını yönetmek gibi görevleri gerçekleştirmek için kullanılan kaynak ve kod koleksiyonuna iş yükü adı veriliyor. Accenture, depolama ve bilgi işlem ağırlıklı iş yüklerinin karbon ayak izini analiz etmek için Uluslararası Standartlar Teşkilatı (International Organization for Standardization, ISO) Yazılım Karbon Yoğunluğu (Software Carbon Intensity, SCI) standardını kullandı ve daha da öteye giderek hem kurum içi ortamlar hem de AWS için karbonsuz enerjinin etkisini dikkate aldı. Bu, hiper ölçekli bir bulut sağlayıcısının bu tür bir analiz gerçekleştirmek için SCI belirlemesini kullanmasının ilk örneklerinden biri oldu.
Araştırmada ilk olarak, iş yüklerinin kurum içi altyapıdan AWS’e taşınmasıyla önlenen tahmini operasyonel ve fiziksel (BT donanımı) karbon emisyonu miktarı incelendi. Bu, raporda “Kaldırma ve Kaydırma” (Lift-and-Shift) olarak adlandırılıyor. Raporda ayrıca aynı iş yükleri AWS’in yapay zeka modellerini çalıştırmak için tasarlanmış silikon gibi donanımlarında optimize edildiğinde ne kadar karbon salınımının önlenebileceği analiz edildi ve her senaryo Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada, Avrupa Birliği, Asya Pasifik ve Brezilya olmak üzere dört coğrafi bölge arasında karşılaştırıldı.
Son on yılda veri hacimleri katlanarak artarken, bulut da her zamankinden daha fazla gelişmiş veri becerileri sunmaya devam etti. Analitik ve yapay zeka modellerinin eğitimi ve çıkarımı için gereken veri ihtiyaçları göz önüne alındığında, kuruluşların depolama ihtiyaçları ile ilişkili potansiyel karbon tasarruflarını da hesaba katmaları gerekecek. Araştırma, yüksek depolama gereksinimi olan iş yüklerinin kurum içi ortamlara kıyasla AWS’de 2,5 kata kadar daha verimli olabileceğini ve bunları AWS donanımında optimize etmenin ilişkili karbon emisyonlarını yüzde 93’e kadar azaltabileceğini gösterdi.
Bilgi işlem ağırlıklı iş yükleri için ise, AWS tarafından sağlanan temsili bir iş yükünün operasyonel ve fiziksel emisyonları analiz edilerek yapay zeka iş yüklerini kurum içi yerine AWS’de çalıştırmanın karbon emisyonunu potansiyel olarak ne kadar azaltabileceği değerlendirildi. Accenture, yoğun bilgi işlem gerektiren iş yükleri AWS’de optimize edildiğinde kuruluşların çeşitli coğrafi bölgelerdeki ilgili karbon ayak izlerini yüzde 99’a kadar azaltabileceğini tespit etti.
AWS, verimliliği artırmak ve yapay zeka iş yüklerinin karbon ayak izini azaltmak için nasıl inovasyon yapıyor?
AWS, bulutu müşterilerinin işlerini yürütmenin en verimli ve sürdürülebilir yolu haline getirmek için sürekli olarak inovasyon yapıyor. AWS’in kuruluşların BT karbon ayak izlerini azaltmalarına yardımcı olmak için inovasyon yaptığı altı yol şöyle:
1. Verimliliği artırmak için tasarlanmış veri merkezi altyapısı
AWS’in altyapısı, elektrik dağıtımından soğutma tekniklerine kadar tüm sistemlerde neredeyse en yüksek enerji verimliliğinde çalışabiliyor. AWS, atıl kapasiteyi en aza indirmek için kaynak kullanımını optimize ediyor ve altyapısının verimliliğini sürekli olarak iyileştiriyor. Örneğin, buharlaşmalı soğutma uygulamalarını iyileştirmek için inovasyon yaparak ilgili soğutma ekipmanının enerji kullanımını yüzde 20 oranında azaltıyor. AWS’in bu uygulamalarına karşılık, kurum içi veri merkezleri öngörülemeyen talep artışlarını ve gelecekteki büyümeyi karşılamak için gereğinden fazla kaynak bulundurmak durumunda kalabiliyor. Bu fazla kapasite, daha yüksek karbon ayak izine sahip, az kullanılan ve enerji gerektiren kaynaklar anlamına geliyor.
2. Tesislerin soğutma işlemlerini iyileştirmek
AWS’in veri merkezlerinde, sunucu ekipmanlarının çalıştırılmasından sonra en büyük enerji kullanımı soğutma işlemleri için yapılıyor. AWS, verimliliği artırmak için farklı soğutma teknikleri kullanıyor. Bunlar arasında konuma ve mevsime bağlı olarak serbest hava soğutmasının yanı sıra hava koşullarına uyum sağlamak için gerçek zamanlı verilerden faydalanmak da bulunuyor. Bu yenilikçi soğutma stratejilerini, tipik olarak daha küçük ölçeklerde bulunan kurum içi veri merkezlerinde uygulamak daha zor oluyor. AWS’in en yeni veri merkezi tasarımı, NVIDIA Grace Blackwell Superchips gibi en güçlü yapay zeka çipleri için sıvı soğutma özelliklerinin yanı sıra optimize edilmiş hava soğutma çözümlerini sorunsuz bir şekilde entegre ediyor. Bu esnek, çok modlu soğutma tasarımı hem geleneksel iş yüklerini hem yapay zeka modellerini çalıştırırken maksimum performans ve verimlilik elde edilmesini sağlıyor.
3. Karbonsuz enerji kaynaklarına geçmek
Amazon’un 2040 yılına kadar tüm operasyonlarında net sıfır karbon emisyonu elde etme taahhüdü doğrultusunda AWS, elektrik kullanımını yüzde 100 yenilenebilir enerjiyle eşleştirecek şekilde küresel altyapısını hızla değiştiriyor. Amazon dünya çapında 500’den fazla yenilenebilir enerji projesini etkinleştirdi ve Bloomberg New Energy Finance’e göre son dört yıldır dünyanın en büyük kurumsal yenilenebilir enerji alıcısı oldu. 2022 itibarıyla 19 AWS Bölgesinde tüketilen elektriğin yüzde 100’ü yenilenebilir enerji kaynaklarından sağlanıyor.
4. Yapay zeka iş yükleri için özel olarak üretilmiş silikon
Büyük dil modelleri (LLM’ler) gibi karmaşık yapay zeka iş yüklerini çalıştırmak söz konusu olduğunda, AWS geniş bir donanım yelpazesi sunuyor. Performansı ve enerji tüketimini optimize etmek için AWS Trainium ve AWS Inferentia çipleri gibi amaca yönelik silikonlar geliştirerek benzer hızlandırılmış bilgi işlem bulut sunucularına kıyasla çok daha yüksek işlem hacmi elde ediliyor. Bu amaca yönelik silikonlar, AWS’in yapay zeka modellerini büyük ölçekte verimli bir şekilde yürütmesine olanak tanıyarak benzer iş yüklerinin karbon ayak izini azaltıyor ve watt tüketimi başına performansı artırıyor.
5. İnşaatları daha sürdürülebilir hale getirmek
Araştırma, HVAC (ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme) ve aydınlatma gibi BT harici altyapılar SCI ölçümüne dahil edilmediğinden bu sistemlerin emisyonlarını dikkate almamış olsa da AWS, veri merkezlerinin, sunucu raflarının, depolama odalarının ve destekleyici altyapısının tasarımını sürekli olarak değerlendiriyor ve optimize ediyor. AWS, 2023 itibarıyla 43 yeni veri merkezi tesisinin inşasında daha düşük karbonlu beton ve çelik alternatifleri kullanarak 22.000 tonun üzerinde karbondioksit eşdeğeri emisyon tasarrufu sağladı. AWS, geri dönüştürülmüş malzemelerin kullanımını artırmak ve üretim süreçlerinden kaynaklanan karbonu azaltmak için tedarik zinciri genelinde de çalışmalar yapıyor.
6. Verimli veri depolama ve çoğaltma stratejileri
AWS, müşterilerin veri yönetimi stratejilerini modernleştirmelerine olanak tanıyan araçların yanı sıra rehberlik de sağlıyor. Bu, AWS’in tam olarak yönetilen depolama servislerini kullanarak etkin “sıcak” verileri etkin olmayan “soğuk” veri kümelerinden ayrı tutmayı içeriyor. Ek olarak AWS, çoğaltma boyutunu ve işlem hacmi gereksinimlerini azaltarak müşterilerin veri çoğaltma süreçlerini optimize etmelerine yardımcı oluyor, böylece enerji tüketiminin ve karbon emisyonlarının azalmasını sağlıyor.
