Каждый поиск в Google, запрос к нейросети и просмотр видео требуют реальных энергетических затрат. Специалисты JBSI провели анализ данных об энергопотреблении интернета, чтобы разобраться, сколько электричества на самом деле тратит каждый цифровой запрос. Результаты исследования показывают, что технологии становятся эффективнее, но масштаб потребления остаётся значительным.
Как распределяется энергопотребление интернета
Энергопотребление глобальной сети распределяется между тремя основными компонентами: сетями передачи данных, серверами дата-центров и клиентскими устройствами. Вопреки распространённому мнению, основной вклад дают именно вычисления и передача информации, а не хранение данных.
Анализ показывает, что один типичный текстовый запрос к крупной нейросети (ChatGPT, Gemini) потребляет 0,24–0,30 ватт-часов. Для справки: это эквивалентно работе светодиодной лампы мощностью 9 ватт в течение двух минут. Если добавить энергию на охлаждение дата-центра, затраты возрастают ещё на 10–20%.
Запрос к обычной веб-странице (объём около 315 килобайт) требует 11,61 джоуля энергии, из которых 11,52 джоуля идут на передачу данных и всего 0,02 джоуля — на обработку на сервере. При миллионе просмотров такой страницы суммарное потребление составляет 11 610 киловатт-часов — столько, сколько требуется для питания примерно 1000 домохозяйств в течение года.
Практические примеры энергопотребления
Специалисты JBSI проанализировали реальные сценарии использования интернета. Если пользователь отправляет 10 запросов к ИИ в день, его месячное потребление составит 0,07–0,09 киловатт-часов, что в денежном эквиваленте (при тарифе 8 рублей за киловатт-час) равно менее одного рубля в месяц.
Голосовые запросы (например, к Яндекс Алисе) требуют больше вычислений, чем текстовые, поскольку включают распознавание речи, обработку в нейросети и синтез ответа. По энергозатратам один такой запрос сравним с несколькими секундами кипячения чайника. Однако благодаря оптимизациям, таким как параллельные вычисления и кэширование, при обработке тысяч запросов в минуту серверы эффективно распределяют нагрузку.
Скачивание 1 гигабайта данных (фильм или музыка) требует примерно одинаковых затрат на сервере независимо от типа контента. Однако видео и современные игры являются лидерами по энергозатратам благодаря интенсивному рендерингу графики и частым обновлениям на экране (60 кадров в секунду и выше).
Как развивалось энергопотребление интернета
С 2010 по 2018 год нагрузка на облачные дата-центры крупных компаний (Google, Amazon, Microsoft) увеличилась на 2600%, однако рост потребления энергии составил только 500%. Это подтверждает, что технологии становятся заметно эффективнее.
Во время пандемии в 2020 году трафик данных у крупного испанского оператора Telefónica увеличился на 45%, но потребление энергии практически не выросло. Глобальный оператор Cogent зафиксировал ещё более впечатляющие результаты: прирост трафика на 38% при снижении энергопотребления на 21%. Такой результат стал возможен благодаря развитию оптических сетей и внедрению более энергоэффективных чипов.
По оценкам института, в 2023 году технологии продолжают совершенствоваться. Снижение энергопотребления на передачу одного бита данных (измеряется в пикоджоулях) наблюдается во всех сегментах сетей, включая кабельные системы передачи (DOCSIS).
Текущие тренды и ожидания на будущее
Практика показывает, что интернет эффективнее, чем предполагает широкая публика. Технологии 5G, специализированные чипы на архитектуре ARM и искусственный интеллект для оптимизации работы сетей снижают затраты электроэнергии на единицу передаваемой информации. Однако видео и нейросети остаются лидерами по росту потребления энергии.
Охлаждение дата-центров остаётся значительной статьёй расходов. В огромных серверных комплексах Google и Microsoft энергоэффективность (коэффициент PUE) приближается к 1.1, то есть на каждый ватт энергии для вычислений требуется лишь 0,1 ватта на охлаждение. Частные ИИ-сервисы менее эффективны и требуют больше ресурсов на охлаждение.
Прогнозы экспертов сходятся в том, что рост трафика данных будет компенсирован улучшением эффективности оборудования. К 2030 году дата-центры, по оценкам Международного энергетического агентства, будут потреблять около 8% мировой электроэнергии. Крупные технологические компании инвестируют в переход на возобновляемые источники энергии — Google поставил задачу работать на 100% зелёной энергии к 2030 году.
Региональные различия в подходах
Различные регионы демонстрируют неодинаковый прогресс в энергоэффективности интернета. В США и Европе крупные облачные дата-центры постоянно отчитываются о внедрении возобновляемых источников энергии и об улучшении технологических процессов. Россия сосредоточена на развитии локальных дата-центров и оптимизации работы голосовых ассистентов.
По оценке специалистов, мировой интернет потребляет примерно 2–3% глобальной электроэнергии по состоянию на 2023 год. Для сравнения: авиационная отрасль потребляет примерно 2–3% энергии, а транспортный сектор — около 25%.
Анализ данных JBSI показывает, что каждый клик в интернете имеет реальную цену в киловатт-часах, однако темпы снижения энергопотребления на единицу данных опережают рост самого трафика. Вопрос не в том, следует ли использовать интернет, а в том, как ускорить внедрение эффективных технологий и возобновляемых источников энергии в глобальной сетевой инфраструктуре.