インターネットは物理的なものです。その持続可能性を再考しましょう
Senior Sustainability Specialist
Fastly に入社して以来、「なぜインターネット企業がサステナビリティについて考えているのか」と複数の人に尋ねられました。もっともな質問です。ほとんどの人がインターネットについて考えるとき、どこにでもあるもの、いつでもアクセス可能なものを思い浮かべます。25年前はそうではありませんでしたが、現在では、どこに行っても接続できることが期待されています。私たちが使うデバイスのほとんどは24時間365日インターネットに接続されていますが、多くの人にとって、それは目に見えず、実体のないものに感じられます。
しかし、Fastly では物理的なインフラストラクチャを提供しているため、インターネットの物理性を強く認識しています。インターネットの物理的な存在はさまざまな形で現れます。サーバーは毎秒無数のリクエストを処理し、データセンターに設置され、電力と冷却を必要とし、広大な距離にわたるケーブルで接続されています。
インターネットを物理的なものとして認識すると、持続可能性について考える必要があることがすぐに明らかになります。すべての物理的なインフラストラクチャを供給し、エネルギーを提供することには結果が伴います。しかし幸いなことに、たとえ小さな変更であっても、大規模に適用すれば大きな影響を与える可能性があります。ここでは、その方法をご紹介します。
データセンターにおける再生可能エネルギー
データセンターは、サーバーを稼働させ冷却するために膨大な量の電力を必要とします。IEA は、2022年の世界のデータセンターのエネルギー消費量が総エネルギー需要の1～1.3%であると推定しました。データセンターが再生可能エネルギー源のエネルギーを取り入れると、エネルギー関連の温室効果ガス (GHG) 排出量が大幅に削減されます。
これが、Fastly が再生可能エネルギーの採用を先導するコロケーションプロバイダーとの協力を優先する理由です。Fastly の最大のコロケーションデータセンターサプライヤーである Equinix は、昨年、世界のデータネットワークを96%の再生可能エネルギーで賄いました。2021年以降、Fastly の Equinix データセンターでのオペレーションは、少なくとも95％が再生可能エネルギーで賄われています。Equinix のような再生可能エネルギーを取り入れるデータセンター事業者と協力することで、お客様が期待する高パフォーマンスのサービスを維持しながら、プラットフォームを運用することによるエネルギー関連の温室効果ガス排出量を削減できます。
電力消費とデータ伝送量の削減
エネルギー消費量を削減することも、持続可能性を考慮する上で重要な要素です。Fastly が直接影響を与えることができる主な焦点領域のひとつは、IT 機器によって消費されるエネルギーを削減することです。
Fastly は、以下の方法で機器のエネルギー効率の向上に努めています。
ハードウェア調達プロセスにおけるエネルギー消費を考慮し、
エネルギー消費を最小限に抑えるために、ソフトウェアとそれが動作するハードウェアの両方の設定を最適化する
より広義には、PUE (Power Usage Effectiveness) は、データセンターの全体的なエネルギー消費効率を測定する指標です。これは、データセンター施設で使用される総エネルギー (冷却、照明、その他のインフラストラクチャを含む) を、IT 機器 (サーバー、ストレージ、ネットワーク) で使用されるエネルギーで割ることで計算されます。分散ネットワーク全体の PUE を理解し監視することは、全体的な電力消費を評価して最適化するための重要な方法です。
また、送信されるデータの量を減らすことも重要です。毎秒ギガビットのデータには、物理的なインフラストラクチャ、電力、および高価でリソースを大量に消費するケーブルが必要です。インターネット上でのデータの移動方法を最適化できれば、これらのリソースの消費を抑え、お客様、Fastly、そして環境にメリットをもたらします。
データ伝送を削減する方法は次の通りです。
画像サイズを最適化することで、読み込み速度を速め、帯域幅の消費を抑える
頻繁にアクセスされるコンテンツをキャッシュすることで、不要なデータ転送を削減する
エネルギーを大量に消費する長距離伝送を削減するために、ユーザーに近いサーバーからデータを配信する
テクノロジーのライフサイクル全体に焦点を当てる
Fastly はテクノロジーの使用段階でサステナビリティの機会を特定しましたが、、ハードウェアに使用される材料やコンポーネントから使用後の処理まで、ライフサイクル全体を考慮する必要があります。
ライフサイクル全体で影響を減らす最善の方法のひとつは、同じ結果を得るために最小限のハードウェアを使用することです。
より少ない場所で、より大規模で強力なキャッシュサーバーを使用することにより、
大型シャーシルーターを必要としないスイッチベースのアーキテクチャを活用し、
ハードウェアの寿命を通常の4年から5年より延長します。
ハードウェアが最終的に寿命を迎えたとしても、それで終わりにはしません。古い機器は、コンピューティングの必要性が低いユースケースに再利用したり、部品を回収してスペアや再製造したり、貴金属などの貴重な原材料をリサイクルすることで、電子廃棄物を責任を持って処理することができます。未来の社会は循環型です。
AI 技術をより持続可能にする
新興技術は持続可能性の追求において新たな課題を提起しています。暗号通貨はすでに膨大なエネルギー消費の可能性を示しています。現在、人工知能 (AI) と大規模言語モデル (LLM) が同様の懸念を引き起こしています。
これらの技術は計算負荷が高く、多大なエネルギー資源を必要とします。これを考慮に入れると、ある調査によれば、AI 業界は2027年までにオランダと同規模の国と同程度のエネルギーを消費する可能性があると示唆されています。AI に電力を供給するためだけにスリーマイル島や他の原子炉を再起動するという議論が起こるのも不思議ではありません。生成 AI のユースケースが増え続けるにつれて、この問題は将来的にさらに大きくなるでしょう。それゆえ、私たちはそれを先取りする必要があります。セクターとして、私たちは成長が持続可能性に与える影響にどのように対処するかを非常に意識する必要があります。
AIの持続可能性に関する重要な質問:
AI クエリの環境への影響をどのように軽減できますか？
処理されるクエリの数を減らすにはどうすればよいですか？
クエリをより効果的にキャッシュするにはどうすればよいでしょうか？(Fastly が AI Accelerator で行っているように)
不要な作業を防ぐために、悪意のあるクエリからどのように保護すればよいでしょうか？
どのようにすればクエリをより効率的にすることができるでしょうか？
データ転送を削減するために、ユーザーの近くでクエリを処理するにはどうすればよいですか？
これらの質問に対する単一の解決策はありませんが、小さな介入を伴う共同の努力が大きな影響をもたらす可能性があります。
AI クエリをより効率的にキャッシュする
大規模言語モデルの課題は、2つとして同じクエリがないことです。これらは、コンピューターが簡単に処理できるように構造化されていないため、キャッシュするのが難しくなっています。その結果、すべてのクエリには多大な計算作業が必要になり、非常にコストがかかります。
これは、データベース駆動型の Webサイトが遅く、コストがかかった初期の Web 時代を思い起こさせます。Fastly は、時間をかけてデータベースを最適化し、高速化してリソース消費を抑えました。また、キャッシュと保護に関する戦略も開発しました。大規模なキャッシングは、不要な作業を減らし、悪意のあるクエリをブロックし、コストと環境への影響を最小限に抑える保護の一形態です。
Fastly は、キャッシュと保護の融合に長年取り組んできました。厳格なルールではなく、柔軟なシグナルベースのアプローチを用いて、セキュリティ機能をエッジに移行しました。これにより、より広範な脅威に対処できるようになりました。
AI の採用が進むにつれて、企業から助けを求められるようになりました。それに応じて、 セマンティックキャッシュを開発しました。これは、クエリを正確な文言ではなく、その核心的な意味に分解するシステムです。基礎となる数学は複雑ですが、結果は簡単で、より多くの AI クエリをキャッシュできるため、必要な計算回数を大幅に減らすことができます。
当初は OpenAI 向けにビルドしましたが、その後、それぞれ独自のセマンティクスを持つ複数の LLM をサポートするように拡張しました。これは特に人気の高いプロダクトとなり、企業がコストを削減しつつ環境への影響を軽減するのに役立っています。Fastly の目標は、インターネットをより持続可能にするために、最適化を一つずつ進めながらイノベーションを継続的に開発することです。
より高速で環境に優しいインターネットをビルドしませんか？ウェブサイトをより持続可能にするための、専門家による5つのヒントをご覧ください。
