Wenn Sie die Kosten für die Übertragung einer Datenmenge über das Internet beziffern wollen, müssen Sie jeden Schritt des Pakets messen und die Kosten für Router, Kabel, Sendemasten usw. addieren.
Da diese Messdaten nicht zur Verfügung stehen, wird eine Heuristik verwendet, die die Kosten der gesamten Netzausrüstung, durch die die Daten fließen müssen, auf der Grundlage der tatsächlich übertragenen Datenmenge in GB schätzt.
Wenn Sie den Wert bereits in GB haben, können Sie ihn einfach mit einem konstanten Faktor in kWh umrechnen.
Wie Sie vermuten können, macht diese scheinbar einfache Formel viele Annahmen und verwendet viele Durchschnittswerte.
Typischerweise folgen diese Ansätze entweder einem Top-Down-Ansatz, bei dem die Stromrechnung eines Telekommunikationsanbieters und dann die Netzübertragungsberichte betrachtet werden, um die beiden Zahlen zu teilen.
Andere Ansätze bestehen darin, den Weg einiger Beispiel-Pakete wirklich zu verfolgen und jedes einzelne Netzgerät auf dem Weg zu untersuchen und dann den Stromverbrauch nur für die Übertragung zu ermitteln.
Es gibt auch andere Ansätze, aber alle haben Vor- und Nachteile. Wir verwenden das Energy Intensity Model, das in [0] beschrieben wird - Siehe eine detailliertere Diskussion darüber in unserem Blog: How to Measure and Act on Network Carbon Emissions in Green Software
Betrachtete Netzwerkkomponente
Der wichtige Punkt bei dieser Zahl ist, welche Teile des Netzwerks enthalten sind. In dem Bild rechts sehen Sie, dass wir für das von uns favorisierte Modell empfehlen, WAN+FAN+RAN zu wählen. Eine gute Gewichtung von FAN und RAN könnte sein, dass RAN etwa 10% der Verbindungstypen ausmacht, während FAN 90% ausmacht. (Beachten Sie, dass mobile Verbindungen, die über WLAN kommen, immer noch als FAN betrachtet werden)
Verwendbarer Wert
Basierend auf den Annahmen der oben eingeschlossenen Netzwerkteile
und unter Verwendung extrapolierter Werte aus [0] für das Jahr 2025.
Diese Umrechnung ist wahrscheinlich die relevanteste.
Damit meinen wir, dass die Unternehmen bereits die aktuelle Intensität ihres Netzes kennen und die Arbeitsbelastung entsprechend planen wollen.
Die aktuelle Intensität des Stromnetzes kann z.B. über Electricitymap.com abgerufen werden. In unserem Fall, in Deutschland, ist der Wert im Moment 334 gCO2e/kWh (2024 Durchschnitt) [6]
Weltweite durchschnittliche Stromnnetzintensität
Wenn Ihre Workload über mehrere Länder verteilt ist oder Sie überhaupt nicht wissen, wo Ihre Arbeitslast läuft, dann ist es am besten, den globalen Durchschnitt zu nehmen.
Für 2024 ist dieser Wert: 473 gCO2e/kWh [7]
Setzt man diese Zahl in eine Berechnung ein, die mit kWh beginnt, kommt man direkt auf gCO2e, was Gramm CO2-Äquivalent bedeutet. Da nicht jeder chemische Prozess reines CO2 erzeugt, werden diese alle auf das äquivalente Klimaerwärmungspotenzial von CO2 umgerechnet, was zu CO2e führt
Einige Energie-Mess-Tools (wie z.B. Intel RAPL) geben *Joules* als Ausgabewert.
Der tatsächliche SI-Einheitswert von Joule ist Ws. Um also auf kWh zu kommen, muss man zuerst auf Stunden (60*60) kommen und dann auf *Kilo*, was bedeutet, dass man durch tausend dividieren muss
Joules zu kWh
Und umgekehrt:
kWh zu Joules
Wenn Sie die Wattzahl nicht direkt messen können (mit einem externen Leistungsmesser, Intel RAPL usw.), können Sie immer Datenblätter oder Benchmarks verwenden und interpolieren, um Ihren Leistungswert zu ermitteln.
Ein naiver Ansatz zur Schätzung des Energieverbrauchs eines Prozessors wäre die Verwendung seiner Thermal Design Power (TDP).
Dies gibt Ihnen einen ersten Eindruck davon, in welcher Größenordnung Ihr erwarteter Energiewert liegt.
Beispiel: Der Intel i7-5557U hat einen TDP von 28 W
Wenn wir eine Berechnung von 5 Sekunden durchführen würde, würden wir einen Energieverbrauch von 140 Ws (28 W * 5 s), aka 140 J erwarten .
Wenn man sich eine CPU Messung von einem vollen CPU Workload anguckt wird man sehen das der Wert jedoch real eher bei ~60 J liegt .
Daraus können wir schließen, dass die TDP eine sehr grobe Schätzung ist und als gute Obergrenze dient. Aber es überschätzt die tatsächliche Energie um einiges.
Ein Benchmark ist eine weitere Möglichkeit, von der Laufzeit auf kWh zu gelangen.
TODO
Quelle: David Mytton