Green Software Foundation Global Summit 2022 Tokyo グリーンソフトウェアとは?

グリーンソフトウェアとは?
Green Software Foundation | 日本マイクロソフト株式会社
Daiyu Hatakeyama | 畠山大有

国内外での300社以上のITプロジェクトにアーキテクト及び
エンジニアとして関与して約 25年の経験。業界初として
事例化されたものには、フジテレビ、楽天、毎日新聞、日経新聞、富士フィルム、
カルビー、コマツなどがある。
また、東芝、SONY、NTT-Data、NextScape など 50社以上の
パートナーと、ソリューション製品・サービスの開発・市場展開も行う。
そこでの学びを、TechEd、de:code、TechSummit、InterBEE などで
基調講演を含む場で400回以上のセッション登壇。
また、書籍・雑誌やBlog 執筆、サンプルコードの公開などで社会に Feedback中。
セッションだけでなく、100回以上のハンズオン、ハッカソンのファシリテーションも
行っている。
得意技: Architecture Design, Coding, Database, Data Science, Video Streaming, Full text Search など
佐賀県 – SAGA Smart Tech Adviser
やつしろ×Tech コンソーシアム – 相談役
SUNABACO – Technical Fellow
MCP (MCSD, MCAD, MCSE, MCSA, MCDBA, MCTS, MCPD) | MCT | OCP (Oracle Master Platinum) | SCJ-
P | ITIL foundation
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@dahatake
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daiyu.hatakeyama@microsoft.co
m
/dahatake

グリーンソフトウェアの原則
Software Engineer が、ソフトウェアの設計・開発・運用・破棄において
カーボン(CO2)排出量を削減するためにとるべき行動
2019年に策定
https://principles.green

カーボンにまつわる数字
年間の二酸化炭素 (CO2) が排出 (世界)
日本は 11億トン
2,000 年間
季節変動
温室効果ガス
330億トン
産業革命前赤の矢印及び数値は産業活動に伴い変化した量
産業革命以降の影響

グリーンソフトウェアとエコシステム
グリーンソフトウェアの影響範囲
Scope 1 Scope 3
Scope 2
企業内
ソフトウェア
企業のファシリティ
エネルギー
使用量
水の
使用量使い捨て製品
出張
貸借している
データセンターや
そのサービス
温室効果ガス (The Greenhouse Gas) の Protocol では、Scopes 1 – 3 を定義している
Scope 1 – 直接の排出
Scope 2 – 電力購入、蒸気、暖房、冷房による間接的な排出
Scope 3 – 製品・サービスの調達・製造から廃棄までの活動から発生するの間接的な排出

グリーンソフトウェアの 8つの原則
5.エネルギー比例性
ハードウェアのエネルギー効率を最大化(静的
消費電力)
6.ネットワーク
ネットワーク上のデータの量と距離を短縮
7.需要形成
カーボンを意識したアプリケーションを
構築
8.測定と最適化
全体的なカーボン効率を向上させる段階的
な最適化に焦点を当てる
1. カーボン
カーボン効率(CO2eq)の高い
アプリケーションの構築
2. Electricity
エネルギー効率の高い
3.カーボン強度 (感度)
最も低いカーボン強度での
電力消費(デマンドシフト)
4. 埋め込まれたカーボン
ハードウェア効率の高い

グリーンソフトウェア
● グリーンソフトウェアは、実行時に可能な限りカーボン排出量を最小限に
● たぶんそれは、スマートに書かれていて、より少ない電力とより少ないハードウェア
(つまり、エネルギー効率とハードウェア効率の最大化) を使用する
● おそらく、再生利用可能なエネルギー、つまり、風力・太陽光・水力・原子力などの
低炭素排出源 (Carbon Awareness) で作成された電力である場合にのみ実行される

出典：資源エネルギー庁令和 2 年度エネルギーに関する年次報告 (エネルギー白書 2021) (2021)
日本の発電 - 再生可能エネルギー由来は9%弱
56.0% 53.70%
49.2% 46.7% 40.3%
19.6%
16.9%
16.5% 18.5% 20.9%
22.7%
9.7%
10.5%
11.3% 13.5% 14.4%
18.2%
9.1%
9.6%
12.2% 12.6% 11.6%
11.2%
6.38
12.42
14.38
15.92 16.47
19.67
22.00
22.71 22.91
22.00
20.02
19.12
0
5
10
15
20
25
1965 1970 19731975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2019
再生可能エネルギー等(水力除く)
水力
原子力
天然ガス
石炭
石油
(EJ)
(年度)
37.1%
25.3%
22.4%
55.4%
71.6%
17.4%
69.9%
21.3%
55.9%
29.3%
3.5%
8.8%
75.5%
16.9%
15.00
64.7%
17.6%
2
5.
7
%
2
3.
3
%
4
0.
6
%

構造

ソフトウェアエンジニアは何をする必要があるのか?
1. サプライヤーに、ソフトウェアの実行時に最低限のカーボン排出量を確保している方法を
尋ねる
2. 適切な場所、サービス、アーキテクチャ、構成を選択することで、システムがその計画に
沿っていることを確認する
3. 排出量を最小限に抑えるために、彼らのサービスをどのように使用すべきかを尋ねる
 あなたのサプライヤー (社内外)と協力する
 最終的には、あなたが彼らのシステムを正しく使用していない場合、それはあなたの請求書に
表示される。オフセット用の追加購入など結果的により多くの費用になる
 自社のカーボン排出量レポートにサプライヤーから購入したサービスからの排出量を
含めるように依頼

情報を取得できない場合はどうすればよいですか?
尋ね続ける! ソフトウェアのどの部分に問題があるかを推測する方法はあるが、
重要なことは、サプライヤーが全体的なカーボン排出量を追跡して削減していること。
あなたがそれを望んでいることをサプライヤーが知っていることが重要。
あなたができる最善のことは、尋ね続けること!

測定と固定化
● 私たちは、ソフトウェアシステムのどの部分が高カーボン排出要因であるかを測定する
方法を必要としている。それらを改善することで、より良いサービスにすることが出来る
● グリーン・ソフトウェア・ファウンデーションでは、ソフトウェアとプラットフォームを比較して、
何を使用し、何を使用しないかを決定するのに役立つ、Software Carbon Intensity
(SCI) スケールと呼ばれる標準化 (=固定化) に取り組んでいる

サプライヤーはホスティングだけではない!
● ユーザーが利用するデバイス(PC/Mac/スマートフォン/タブレットなど)も、
その製造から廃棄までカーボンを排出している
● これは、デバイスに埋め込まれたカーボンと呼ばれる
● それらは、使用されることでサプライヤーの排出量を矮小化 (歪める) することなりえる

Data the University of Zurich

ソフトウェアエンジニアは何をする必要があるか?
● アプリケーション設計でデバイスの寿命を考慮する
● ユーザーがデバイスをアップグレードする必要がある機能がアプリに必要か?
● 彼らは修正やセキュリティパッチを取得するためにアップグレードする必要がありますか?
● ユーザーが作業デバイスを捨てることを奨励するようなアプリケーションを書かない
● Web アプリケーションも対象である点に注意。昨今は SPA 全盛

これら全ての代わりにカーボン除去(オフセット) を買うことが出来ないか?
● いいえ。それらの数は十分ではなく、炭素を十分かつ長期間貯蔵できない
● 木を植えることによって1トンのカーボンオフセットは40年以上にわたって大気から
吸収されるが、木が枯れるとすぐに元の状態になる
● 完全に脱炭素化することが不可能なものについては、常にオフセットが必要。
ただし、ソフトウェアは殆どの場合脱カーボン化することができる。
迅速な修正はありません。私たちは排出を止めなければなりません。

どのようにして「より良い」ソフトウェアを書くのか?
• ネットワークトラフィックの最適化
• データベースの最適化
• コンピューティング使用率の最適化
• マイクロサービスの数を減らす
• 完全な再トレーニングよりも転移学習を活用
グリーンソフトウェア
エンジニアリングの
原則の採用
時間の経過に
伴う
SCIの測定
SCI に基づいて
アクションを
実行
• カーボンアウェアSDKを使用してソフトウェアを
計測する
• 最適なリソースに移行するためのクラウド使用量
の測定
• リファクタリングによるソフトウェアの効率向上
• ビジネス・プロセスの改善によるソフトウェアの
使用の最適化
• IT Renewなどのパートナーと協力して、
ITハードウェアの寿命を延ばす
カーボン
カーボン効率の高いアプリケーションの構築
電気
エネルギー効率の高いアプリケーションの構築
カーボン強度
最も低い炭素強度での電力消費
埋め込まれたカーボン
ハードウェア効率の高いアプリケーションの構築
エネルギー比例性
ハードウェアのエネルギー効率を最大化
ネットワーク
ネットワーク上のデータの量と距離を短縮
需要形成
カーボンを意識したアプリケーションの構築
測定と最適化
全体的なカーボン効率を向上させる段階的な最適化に焦点を当てます。

複合的な効果
実はそもそも Software Engineer が行っていたこと
処理時間
短縮

まとめ
● 声をあげる! サプライヤー(デバイス、ハードウェア、ホスティングなど)
に、サービスが排出するカーボンをできるだけ少なくする必要があるこ
とを伝える
● オフセットでごまかさない
● ソフトウェアが実行される全てのハードウェアをできるだけ長くかつ
効率的に稼働するようにアプリケーションを (再)設計する

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