El sucio secreto del carbón detrás de las unidades de memoria de estado sólido
Las unidades de estado sólido (SSD) son circuitos integrados que almacenan datos sin partes móviles. En comparación, las unidades de disco duro (HDD) almacenan información en un disco magnético giratorio. Debido a esta simplicidad, los SSD han revolucionado la forma y función de los dispositivos informáticos. Los teléfonos inteligentes, por ejemplo, dependen de SSD.
Los beneficios de los SSD sobre los HDD son innumerables. Son más pequeños, mecánicamente más simples y más rápidos para leer y escribir datos que sus primos de disco duro. También son más eficientes energéticamente.
Entonces, con muchos fabricantes de computadoras y operadores de centros de datos que buscan reducir su huella de carbono, es fácil imaginar que todo esto facilita la elección de la memoria.
Pero no todo es lo que parece, dicen Swamit Tannu de la Universidad de Wisconsin en Madison y Prashant Nair de la Universidad de British Columbia en Vancouver. Los SSD tienen un sucio secreto.
Tannu y Nair han medido la huella de carbono por gigabyte de estos dispositivos a lo largo de toda su vida útil y, de forma inesperada, resulta que los SSD son significativamente más sucios. “En comparación con los SSD, el costo [carbono] incorporado de los HDD es al menos un orden de magnitud más bajo”, dicen los investigadores.
Costo de carbono de por vida
Tannu y Nair llegan a su conclusión al sumar la cantidad de carbono emitido a lo largo de la vida útil estimada de 10 años de estos dispositivos. Esto incluye el carbono emitido durante la fabricación, la operación, el transporte y la eliminación.
El carbono emitido durante el funcionamiento es fácil de calcular. Para leer y escribir datos, los HDD consumen 4,2 vatios frente a los 1,3 W de los SSD. Los investigadores calculan que un disco duro de 1 terabyte emite el equivalente a 159 kilogramos de dióxido de carbono durante una vida útil operativa de 10 años. En comparación, un SSD de 1 terabyte emite solo 49,2 kg durante 10 años.
Pero los SSD son significativamente más intensivos en carbono para fabricar. Esto se debe a que las instalaciones de fabricación de chips para SSD operan a temperaturas y presiones extremas cuyo mantenimiento requiere mucha energía. Y las memorias más grandes requieren más chips, lo que aumenta la huella en consecuencia.
Todo esto se suma a una huella de carbono significativa para la fabricación de SSD. Tannu y Nair calculan que la fabricación de un SSD de 1 terabyte emite el equivalente a 320 kg de dióxido de carbono. En comparación, un HDD similar emite solo 40 kg.
Por lo tanto, la huella de por vida de una SSD de 1 terabyte es de 369,2 kg de dióxido de carbono equivalente frente a los 199 kg de una HDD. Así que los discos duros son mucho más limpios.
Ese es un resultado contrario a la intuición con implicaciones importantes. Como mínimo, sugiere que los fabricantes de computadoras y los operadores de almacenamiento de datos en la nube deberían reconsiderar la forma en que usan las SSD y las HDD.
Por ejemplo, casi el 40 por ciento de la huella de carbono de una computadora de escritorio proviene de su SSD, en comparación con solo el 4 por ciento de la CPU y el 11 por ciento de la GPU.
Pensamientos innovadores
Los operadores de centros de datos podrían reducir su huella cambiando la forma en que usan los SSD, dicen los investigadores. Por ejemplo, la vida útil de los SSD podría extenderse mediante la introducción de mejores estrategias para leer y escribir datos, de modo que todas las celdas de datos se desgasten de manera uniforme. Mejores códigos de corrección de errores podrían permitir que los SSD funcionen con celdas de memoria dañadas y, por lo tanto, prolonguen su vida útil. Los centros de datos también podrían usar HDD para operaciones de memoria menos exigentes.
Tannu y Nair se esfuerzan por señalar que hay otros factores que su análisis no tiene en cuenta. En particular, dicen que su análisis no tiene en cuenta el impacto de los SSD en el rendimiento general.
Sin embargo, el mensaje claro de este estudio es que la huella de carbono de cualquier operación relacionada con computadoras depende de muchos factores más allá del carbono emitido mientras están encendidas. De hecho, esto resulta ser una fracción relativamente pequeña. Eso implica que se debe aplicar un pensamiento mucho más matizado para reducir los costos de carbono de estos sistemas en el futuro y que las reducciones potenciales podrían ser significativas.
Dado que la industria de TI representa el 2 por ciento de las emisiones globales de carbono y que estas emisiones se duplicarán en los próximos diez años, este nuevo pensamiento será necesario más temprano que tarde.
