Those Tiny Chips With Huge Smelly Footprints

Quei piccoli chip con quelle enormi impronte puzzolenti

Low Tech Magazine presented the article titled “The monster footprint of digital technology” in which they show how the power consumption of our high-tech machines and devices is hugely underestimated:

When we talk about energy consumption, all attention goes to the electricity use of a device or a machine while in operation. A 30 watt laptop is considered more energy efficient than a 300 watt refrigerator. This may sound logical, but this kind of comparison does not make much sense if you don’t also consider the energy that was required to manufacture the devices you compare. This is especially true for high-tech products, which are produced by means of extremely material- and energy-intensive manufacturing processes… The energy consumption of electronic devices is skyrocketing…There are multiple reasons for the growing energy consumption of electronic equipment; more and more people can buy gadgets, more and more gadgets appear, and existing gadgets use more and more energy (in spite of more energy efficient technology – the energy efficiency paradox described here before).

However, most of the energy involved in electronics is not much about their use. Larger amounts of energy are being used for the production of the technology, the embodied energy.

The energy used to produce electronic gadgets is considerably higher than the energy used during their operation. For most of the 20th century, this was different; manufacturing methods were not so energy-intensive…Advanced digital technology has turned this relationship upside down. A handful of microchips can have as much embodied energy as a car… The embodied energy of the memory chip (of a computer) alone already exceeds the energy consumption of the laptop during its life expectancy of 3 years.

The trend in the manufacture of electronics is going toward more energy-intensive processes and heavier costs in terms of raw materials and resources. Did the fast development in computer processing speed and memory, coupled with the huge amount of energy needed for manufacturing them make them faster and more productive? Every Windows user knows that after one or two years of use the operating system becomes cluttered and slows down considerably.

Defragmenting the hard disk, cleaning the registry and uninstalling applications have little effect. The cooling fan runs often, often the hard disk works like hell with no apparent reason, operations get slower and slower. This can be blamed on the poorly-engineered Windows operating system, but even alternatives like Apple or Linux, though better, don’t come any closer to match the development in hardware at the software level

Low Tech Magazine ha presentato l’articolo dal titolo “The monster footprint of digital technology” (La mostruosa impronta ecologica delle tecnologie digitali). in cui mostrano come il consumo di energia dei nostri strumenti ad alta tecnologia è fortemente sottostimato:

Quando parliamo di consumo di energia, tutta l’attenzione va verso l’utilizzo di elettricità di un dispositivo o di una macchina mentre sta operando. Un laptop da 30 watt viene considerato energeticamente meno dispendioso di un frigorifero da 300 watt. Questo può apparire logico, ma questo tipo di confronto non ha molto senso se non si considera anche l’energia che è stata utilizzata per costruire i due oggetti che vengono confrontati. Questo è particolarmente vero per i prodotti ad alta tecnologia, che vengono prodotti da processi che sono altamente intensivi per quanto riguarda l’utilizzo di energia e di materie prime… Il consumo di energia degli strumenti elettronici sale alle stelle… Ci sono diverse ragioni alla base della crescita dei consumi energetici degli strumenti elettronici; sempre più persone possono comprare i gadget, sempre più gadget entrano sul mercato, e quelli esistenti usano sempre più energia (nonostante le tecnologie siano sempre più efficienti in termini di energia utilizzata – il paradosso dell’efficienza energetica qui descritto).

Nonostante ciò, la maggior parte dell’energia richiesta dall’elettronica non riguarda più di un tanto il suo utilizzo. Quantità maggiori di energia vengono usate per la produzione della tecnologia, l’energia incorporata.

L’energia utilizzata per produrre i gadget elettronici è molto maggiore di quella utilizzata durante le loro operazioni. Per la maggior parte del ventesimo secolo le cose erano diverse; i metodi di produzione non erano così energeticamente intensivi… La tecnologia digitale avanzata ha ribaltato i termini di questa relazione. Una manciata di microchip può avere un’energia incorporata pari a quella di un’automobile… L’energia incorporata del solo chip di memoria di un computer supera l’energia utilizzata dal laptop durante tutta la sua aspettativa di vita di 3 anni.

La tendenza produttiva nell’elettronica va verso processi a uso intensivo di energia e a costi più alti in termini di materie prime e di risorse utilizzate. Ha lo sviluppo rapido della velocità di elaborazione e della quantità di memoria, accoppiate con l’enorme quantità di energie necessaria per la produzione, portato ad una maggiore velocità e produttività degli stessi? Qualsiasi utente Windows sa che dopo uno o due anni di utilizzo, il sistema operativo diventa “ingolfato” e rallenta notevolmente.

Deframmentare il disco rigido, ripulire il registro di sistema e disinstallare le applicazioni hanno poco effetto. La ventola di raffreddmento si attiva più frequentemente, spesso il disco rigido lavora come un pazzo senza una ragione evidente e le operazioni diventano sempre più lente. Ce la possiamo prendere con il sistema operativo Windows, progettato in modo non efficiente, ma anche le alternative come Apple o Linux, anche se migliori, non corrispondono a livello di software agli sviluppi dell’hardware.

Software doesn’t look like it is getting much more fast or productive. Twenty years ago a word processor took me no more than a couple of seconds to be loaded in memory and run (and memories were measured in mega or even Kbytes, not in giga), while it now takes several seconds. We could say that nowadays word processors are much more powerful but I (as I think most people) use basically the same basic set of features which were already present. As Jaron Lanier in “One Half a Manifesto” wrote, “If anything, there’s a reverse Moore’s Law observable in software: As processors become faster and memory becomes cheaper, software becomes correspondingly slower and more bloated, using up all available resources.”

Speed and memory will never be enough, though. When we substitute technology for deeper needs of the psyche then it is going to be “never enough” since we are basically chasing a mirage.

The ecological footprint of technology described till now is not the whole story. Toward the end of the article, it is written:

This article focuses exclusively on energy use and does not take into account the toxicity of manufacturing processes and the use of water resources, both of which are also several orders of magnitude higher in the case of both semiconductors and nanomaterials. Last, but not least: the energy-intensive nature of digital technology is not due only to energy-intensive manufacturing processes. Equally as important is the extremely short lifecycle of most gadgets. If digital products would last a lifetime (or at least a decade), embodied energy would not be such an issue.

The conclusion is that “digital technology is a product of cheap energy.” Raw materials are starting to become scarce, as well as the energy resources to process them. And recycling raw materials from electronic items doesn’t seem a solution: recycling is difficult, energy-intensive, and often just impossible.

Adding to what the article presented, there is an intrinsic fragility of digital technology, where a failure of a single chip of a computer or a gadget often causes the crash of the whole instrument. After a few years it becomes difficult to find spare parts or somebody with the needed skills to repair it and more often than not, the whole equipment has to be discarded and substituted with a new one with an even bigger footprint. Often, after few years or even months, this upgrade happens even when the tool is still working perfectly.

Since the limited resources of the earth don’t grow according to Moore’s law, I can easily foresee a future world with costlier and more limited high-technology products. In some areas electronics might even be avoided as much as possible. The high interdependence of electronic components and tools make it less probable to go halfway.

For sure, Kurzweil’s singularity fans will instead foresee more breakthroughs in technology, which looks to me like a reflection on the technological area of the wishful religious thinking of the Messiah. Following this line of thought, no matter the mess we make, we will be redeemed by a future technology. Technology is given an almost divine role, as an impersonal force, basically good, ever-present, which will bring us to no less than immortality.

Pare che il software non diventi altrettanto veloce o produttivo. Vent’anni fa un word processo impiegava non più di un paio di secondi per essere caricato in memoria ed eseguito (e le memorie venivano misurate in mega o addirittura Kbyte, non in giga), mentre ora impiega diversi secondi.

Possiamo affermare che oggigiorno i word processor sono molto più potenti ma io (come credo il più delle persone) uso sostanzialmente lo stesso insieme balisare di comandi che erano già presenti. Come scrisse Jaron Lanier in “One Half a Manifesto”: ‘Anzi, c’è una legge di Moore inversa che si può osservare nel software: mentre i processori diventano sempre più veloci e la memoria diventa sempre più a buon mercato, il software diventa conseguentemente più lento e più gonfio, utilizzando tutte le risorse disponibili.’

Comunque, le velocità e la memoria non saranno mai abbastanza. Quando sostituiamo la tecnologia ai bisogni più profondi della psiche, allora non sarà mai abbastanza perchè fondamentalmente stiamo rincorrendo un miraggio.

L’impronta ecologica della tecnologia descritta fin’ora non è tutto quanto. Intorno alla fine dell’articolo, si dice:

Questo articolo si focalizza esclusivamente sull’uso dell’energia e non prende in considerazione la tossicità dei processi produttivi e l’uso delle risorse acquifere, entrambe le quali sono a loro volta diversi ordini di magnitudine più elevati nel caso dei semiconduttori e dei nanomateriali. Infine, la natura intensiva a livello di energia delle tecnologie digitali non è solamente a causa dei processi produttivi. Altrettanto importante è il ciclo di vita estremamente breve della maggior parte dei gadget. Se i prodotti digitali dovessero durare una vita (o perlomeno una decade), l’energia incorporata non sarebbe un gran problema.

La conclusione è che “la tecnologia digitale è un prodotto dell’energia a basso prezzo”. Le materie prime stanno inziando a scarseggiare, analogamente alle risorse energetiche necessarie per il loro trattamento. E il riciclare le materie prime dall’elettronica non sembra una soluzione: riciclare in questo caso è difficile, energeticamente dispendioso e a volte proprio impossible.

In aggiunto all’articolo presentato, dobbiamo considerare la fragilità intrinseca delle tecnologie digitali, dove il fallimento di un singolo chip di un computer o di un gadget spesso causa l’arresto dell’intero strumento. Dopo alcuni anni diventa difficile trovare pezzi di ricambio o qualcuno con le capacità necessarie per la riparazione. In molti casi l’intero strumento dev’essere eliminato e sostituito con uno nuovo, di maggiore impronta ecologica. Spesso, dopo pochi anni o addirittura mesi, questo passaggio a una potenza superiore avviene anche quando lo strumento è ancora perfettamente funzionante.

Poiché le risorse limitate del pianeta non crescono compatibilmente alla legge di Moore, posso facilmente intravedere un futuro con dei prodotti ad alta tecnologia più costosi e più limitati. In alcune aree l’elettronica potrebbe anche essere evitata il più possibile. L’elevata interdipendenza dei componenti elettronici e degli strumenti fanno sì che le vie di mezzo siano poco probabili.

Di certo i fan della singolarità di Kurzweil vedranno invece ulteriori svolte nel progresso dell’elettronica, che a mio parere sembra più un riflesso nell’area tecnologica del desiderio religioso del Messia. Seguendo questa linea di pensiero, per quanto possiamo scompigliare il mondo, verremo comunque redenti da una tecnologia futura. Alla tecnologia viene così dato un ruolo quasi divino, come una forza impersonale, fondamentalmente buona, onnipresente, che ci porterà a nientemeno che all’immortalità.

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