Vihreään koodaukseen syvällisesti perehtynyt kasvujohtaja Janne Kalliola Exove Oy:ltä oli perjantaina 3.11.2023 vieraana IT Insider -verkkotapahtumassa.

Suomessa on tehty maailman ensimmäinen ICT-sektoria koskeva ilmastostrategia, jossa on arvioitu maailman energiasta 4–10 % kuluvan ICT-sektorilla. Lancasterin yliopistossa puolestaan on arvioitu 2,1–3,9 % kasvihuonepäästöistä tulevan ICT-sektorilta. Luvut eivät ole vielä suuria, mutta ne ovat kasvamassa.

Miten päästöjä voidaan vähentää, on hyvä kysymys. Melkein kaikki tietojärjestelmät perustuvat kolmeen osakokonaisuuteen, joista käyttäjän laitteet muodostavat yhden osan, tietoverkko toisen ja pilvipalvelut/datakeskukset kolmannen.

IT Insider raportoi it-alan asioista pintaa syvemmältä helposti ymmärrettävästi. IT Insiderin kustantaja on TIVIA ry:n omistama TIVIA Infuture Oy. TIVIAn laaja jäsenverkosto tukee IT Insiderin toimitusta sisällön taustoittamisessa, ideoinnissa ja merkityksien löytämisessä. itinsider.fi

Loppukäyttäjän laitteissa – läppäreissä, tableteissa ja kännyköissä – pyörii iso määrä sovelluksia ja prosesseja, joiden tärkeyttä ja virrankulutusta on vaikea selvittää. Akkulaitteissa virrankulutus on yleensä hyvin optimoitu akkukeston maksimoimiseksi. Verkkoyhteydestä suurin osa kulkee valokuitua pitkin, joten sen viimeisillä kilometreillä – kulkeeko sekin valokuitua pitkin vai langattomasti – on suuri merkitys verkon energiankulutuksen kannalta. Tämä osuuden energiankulutus onkin parhaiten arvioitavissa, mutta 4G-yhteyden virrankulutus on jopa 10 000 -kertainen valokuituun verrattuna. Pilvipalvelujen ja datakeskusten päässä on paljon erilaisia palveluja – kuten vaikkapa tallennuspalveluita, palomuureja jne. – joilla kullakin on oma energiankulutuksensa. Siihen vielä vaikuttaa sekin, kuinka monelle käyttäjälle palvelu on dedikoitu. Sinänsä datakeskusten laitteet ovat yleensä hyvin optimoituja. Myös pilvipalvelujen takaa löytyy datakeskuksia ja hardwarea.

Laitteiden elinkaareen sisältyy paljon vaiheita – kuten valmistus, käyttöönotto ja kierrätys – joiden kautta kuluu energiaa, joka ei näy laitetta käytettäessä.

4G-yhteyden virrankulutus on jopa 10 000 -kertainen valokuituun verrattuna

Päästötöntä energiaa ei ole olemassa. Hiilikompensoitujen energialähteiden käyttäminen siirtää ongelmaa muualle, joskin synnyttävät markkinaa uusiutuville energiamuodoille, mutta valitettavasti energiankulutus kasvaa nopeammin kuin uusiutuvaa energiaa tulee tarjolle. Siksi sähkön säästäminen on tärkeää.

”Kun teknologia on meidät tähän ojaan ajanut, niin se myös meidät sieltä nostaa” -ajatukseen Kalliola ei enää jaksa uskoa, vaan toiminnan muutokset ovat tarpeen. Eikä se toiminta ole muiden ongelma, vaan meidän.

Sovellusten virrankulutuksen mittaaminen on vaikeaa jo päätelaitteiden osalta ja vielä vaikeampaa, kun lukuihin yritetään saada mukaan pilvipalvelujen ja datakeskusten osuus. Verkkoyhteyskään ei välttämättä kulje parasta yhteyttä pitkin. Jos pystyt mittaamaan: tee se! Jos pysyt mittaamaan energiankulutusta ajoittain, tee sekin, jotta saat selvyyden kehityksestä. Mikäli mahdollista, julkaise tulokset.

Portugalilainen Beira Interior -yliopisto on tutkinut vajaat 20 ohjelmointikieltä ja todennut vahvan korrelaation suoritusajan ja energiankulutuksen välillä. Eli mitä nopeammin softa toimii, sitä vähemmän energiaa kuluu. Sen sijaan muistin käytöllä ei ole mitään korrelaatiota energiankulutuksen kanssa.

”Hukka on sellaista sähkönkulutusta, joka ei tuota arvoa”, Kalliola totesi. Hukkaa on monenlaista: turhia sovelluksia, käytetään ohjelmistoja vääriin tehtäviin tai käyttäjän virheet, jotka johtavat toimenpiteen toistamiseen, esimerkiksi. Huonot arkkitehtuurit ja datamallit, ylimääräisen tiedon kerääminen, tiedon optimoimattomuus, tehottomat algoritmit, käyttäjien harhaanjohtaminen tekemällä vaikkapa sopimuksen katkaiseminen vaikeaksi, liika ohjelmointikoodi sekä epätarkoituksenmukainen ohjelmointikieli ovat esimerkkejä hukan synnyttämisestä.

Vähennä koodia poistamalla turha koodi, vältä kirjastojen lisäämistä ja minimoi verkon yli lähetettävän koodin määrä. 

Hukan vähentäminen edellyttää ohjelmistojen tarkkaa tuntemista ja hukan analysoimista. Kalliola esitti 2x2-matriisin, jota voi käyttää hukan vähentämiseen tähtäävässä päätöksenteossa. Siinä toisella akselilla on muutoksen positiivinen vaikutus ympäristölle ja toisella tarvittavan työn määrä. Jos työmäärä on pieni ja vaikutus suuri, muutos kannattaa tehdä saman tien. Myös silloin, kun vaikutus on suuri ja työmäärä kohtuullinen, kannatta muutos ottaa pian työn alle. Jos työmäärä on suuri ja vaikutus myös, kannattaa muutos jakaa osiin. Vaikutukseltaan pieniä mutta työläitä muutoksia ei kannata tehdä, vaikutukseltaan ja työmäärältään pienet muutokset kannattaa toteuttaa osana muita muutoksia, ja keskivälille sekä vaikutukseltaan että työmäärältään osuvat muutokset kannattaa ottaa tarkempaan harkintaan tai toteuttaa suurempien muutosten yhteydessä.

Samantyyppisen matriisin voi tehdä myös niin, että ottaa vaikutuksen ohella toiseksi akseliksi käyttäjäkokemuksen muutoksen. Käyttäjäkokemusta parantavat tai ennallaan pitävät muutokset, joilla on positiivinen ympäristövaikutus kannattaa tehdä heti tai pian, mutta käyttäjäkokemusta huonontavat muutokset kannattaa tarkkaan harkita, vaikka niiden ympäristövaikutus olisi suurikin.

Kalliolan käytännön neuvot: vähennä siirrettävän datan määrää esimerkiksi käyttämällä oikeita formaatteja, hyödyntämällä välimuistia, pakkaamalla dataa, välttämällä videoita ja minimoimalla turhat fontit. Vähennä koodia poistamalla turha koodi, vältä kirjastojen lisäämistä ja minimoi verkon yli lähetettävän koodin määrä.

Paranna koodin tehokkuutta optimoimalla usein käytetyt kohdat, käyttämällä tehokkaita algoritmeja ja ohjelmointikieliä, erityisesti ohjelmiston kriittisissä kohdissa. Mitä nopeammin ohjelmisto toimii, mitä vähemmän tietoa siirretään tietoverkon kautta ja mitä vähemmän laitteistoresursseja käytetään, sitä vähemmän energiaa tarvitaan ja sitä vähemmän syntyy myös kasvihuonepäästöjä.

Vihreään koodaukseen siirtyminen ei ole yksittäinen toimenpide, vaan matka. Elefanttiakaan ei kannata syödä kerralla. On tärkeää pitää asiakkaan tarpeet keskiössä budjettien ja aikataulujen puitteissa toimien. Tyytyväinen asiakas kun antaa vapaammin tehdä ohjelmistoihin muutoksia, myös energiatehokkuuteen liittyviä, kuin tyytymätön asiakas. Pidä huolta myös itsestäsi, jotta jaksat edistää vihreämpää ICT:tä.

Tärkeää on myös ottaa se ensimmäinen askel kohti vihreämpää koodia.

Tämänkin IT Insider -verkkotapahtuman tallenne löytyy jäsenten videokirjastosta!

TIVIAn jäsenenä pidät tietosi ja taitosi tikissä.
Liity joukkoon!

Katso tallenne ➡

Teksti: Reino Myllymäki
Kuva: TIVIA ry