云游戏也影响碳中和?科技公司们在这样应对

腾讯研究院2021-04-22
游戏行业也可以加入到绿色行动中。

编者按:本文来自微信公众号“腾讯研究院”(ID:cyberlawrc),作者:胡璇、王婉,36氪经授权发布。

随着全球气候问题日益严峻,“碳中和”正成为国际社会关注的话题。我国提出力争在2030年前“碳达峰”,在2060年前实现“碳中和”,这一目标的实现需要各行业协力完成。联合国环境规划署于2019年9月在联合国气候峰会上发起“玩游戏,救地球”联盟(Playing for the Planet Alliance),这提示我们,游戏行业也可以加入到绿色行动中。

游戏的碳排放: 主要来自硬件、流媒体与数据中心

提到碳足迹,大多数人首先会想到的是汽车尾气、工厂废气、秸秆焚烧等可见的碳排放。事实上,日常生活与消费同样会产生碳足迹。截至2020年年中,全球游戏玩家数量已经超过了30亿,即在全球约80亿人口中有40%的人都在玩游戏。[1]游戏领域的碳排放主要来自硬件、实体游戏介质制造,云游戏发展使流媒体传输与数据中心成为另一来源。

1. 游戏硬件设备的能源消耗

从消费端来看,游戏玩家为获得更好的游戏体验会定期升级更换游戏硬件。游戏机的硬件设备如主机、掌机等,由大量的芯片、金属电路板、风扇组成,并且全部由塑料外壳包裹起来。当新一代游戏产品发布时,旧的游戏机就可能在垃圾填埋场等待终极命运。当这些包含有铅、镉等的有害金属元素和塑料一并流入环境中,会对环境造成污染。

从制造端来说,技术的演进、市场的驱动使得工厂不断研发和生产新的主机和组件。这些工厂的运转严重依赖化石燃料和煤炭能源,并且越来越复杂的芯片需要超高的控制条件,包括空气过滤和化学处理,这都会消耗大量的电力。与此同时,机器的组装大多由机器人完成,游戏设备的运输,也会消耗大量能源,造成温室气体的排放。

2. 云游戏服务隐形的碳足印

随着微软Project xCloud、索尼PlayStation Now、亚马逊Luna、英伟达Geforce Now、谷歌Stadia以及其他云游戏服务的推出,玩家可以不需要购买任何高端处理器和显卡,随时随地通过互联网访问各个终端的游戏。这也意味着玩家可以减少购买硬件设备造成的资源浪费和能源消耗。然而,索尼在2019年全球气候峰会上发布的年度报告显示,如果企业不主动对云游戏进行技术革新,那么通过在线云流媒体传输视频游戏可能比使用数字下载或物理光盘留下更大的碳足印。[2]

云游戏将强大的处理能力和能源消耗从家中客厅转移到远程数据中心。这个数据中心配备了顶级的CPU和GPU,以实时处理海量数据并实时呈现视频,同时响应用户的输入。因此,在为服务器提供动力和将内容传送到屏幕之间,云游戏需要消耗计算能量和网络能量。除此之外,这些数据中心还需要大量的能源和复杂的冷却系统来保证一年四季24小时、一周七天的运转。这些能源消耗都是玩家所看不见的。美国游戏网站Polygon在一篇关于游戏环境代价的文章中引用兰卡斯特大学2020年6月发表的一项研究,模型预测如果有30%的玩家采用云游戏,那么到2030年,游戏的碳排放量将增加30%。[3][4]

游戏行业的“碳中和”探索

1. 游戏硬件的革新

2019年的联合国气候峰会上,索尼、微软、谷歌Stadia、育碧、Twitch等多家游戏公司,加入到了联合国环境规划署发起的名为“玩游戏,救地球”(Playing for the Planet Alliance)的环保倡议中。

作为“玩游戏,救地球”联盟的一分子,微软承诺将生产82.5万台“碳中和”的Xbox主机,以响应环保倡议的号召。该公司还启动了一个气候创新基金,并承诺投入10亿美元,用于进一步研究和开发新的碳去除技术。2021年,微软将与其供应商合作,确保其供应链也减少碳排放。到2030年,该公司将把全球汽车车队转向电动汽车,这意味着它将不再产生运输环节的碳排放。[5]

索尼在游戏硬件方面也进行了革新。索尼PlayStation 4通过使用高效的电源供应、功耗缩放技术、节能休息模式等减少了1750万吨的碳当量排放,这一数值有望在2030年达到3000万吨,相当于2017年整个丹麦的碳排放量。此外,索尼的PlayStation 5预计只需要0.5w的功率就可以实现暂停和恢复功能,比上代节省了72%的功率。[6]如果有100万用户使用这一功能,它将节省相当于1000个美国家庭平均每年的用电量。

日本游戏巨头任天堂在减少能耗方面走出了不同的道路。任天堂推出的Switch成为该公司有史以来最畅销的家用游戏机。这款主机虽然不具备前沿的硬件性能,但它所留下的碳足印要比竞争对手少得多。劳伦斯伯克利国家实验室的高级工程师、绿色游戏研究的贡献者Norm Bourassa说: “任天堂已经找到了一个方法,可以在没有强化硬件宣传的情况下为玩家提供大量‘乐趣’。”[7]

2. 云游戏的“绿化行动”

云游戏是否会比本地游戏对环境造成更大的伤害,取决于数据中心是如何运作的,以及它们是由什么样的能源提供动力的。[8]为了加入能源环保的行列,许多公司正在尝试使用可再生能源为他们的数据中心供电。

运营着Azure数据中心的微软正在努力推动将其设备转换成可再生能源。在给知名游戏网站Polygon的一份声明中,微软说他们的云游戏服务器“比标准的家用游戏机更节能”,而且可以让多个用户共享服务器,这可以显著减少能源消耗,降低每个用户的碳足印。与此同时,微软还承诺到2030年实现“碳负值”,到2050年,公司将清除自1975年以来释放到大气中的所有碳。

谷歌表示,自2017年以来,他们一直在将所有碳能源使用量与100%可再生能源相匹配。Google Cloud正在致力于“消除其全部碳足迹”,并承诺到2030年实现其全球所有数据中心净零碳排放。

与此同时,索尼也表示,他们正在“努力实现”到2050年其产品整个生命周期的碳零排放。目前,索尼的云游戏服务器已经实现了各种节能技术,包括高效制冷、低功耗空闲模式和高效电源供应等,这将进一步推动其碳中和目标的实现。

3. 游戏内容发行商:将环保主义融入游戏

游戏产业拥有全球超过30亿的游戏玩家,这使得他们在应对气候紧急情况方面成为非常重要的参与者和引导者。游戏公司可以凭借自身强大的影响力,将环境保护主义融入到游戏设计中,吸引和激发玩家的环保意识。信实游戏(Reliance Games)的首席执行官Amit Khanduja在2019年的联合国气候峰会上指出,“移动游戏产业必须在新兴市场起带头作用,以提高未来数十亿游戏玩家对气候变化的认识”。[9]

目前,已经有一些游戏在提高人们对气候变化认识方面发挥着重要作用。例如,《气候之路(TheClimate Trail)》《木星与火星(Jupiter & Mars)》和《生态(Eco)》等使游戏朝环保方向迈进一步。

除此之外,一些大型的游戏制造商也纷纷加入环保队伍。Creative Mobile将其旗下的《ZooCraft》打造为一款以环保为主题的游戏;Wild Works把修复元素融入到游戏中,专注通过大型植树活动来修复世界的一些森林;育碧也在开发游戏内的绿色主题,并将从环保工厂采购材料;中国独立游戏平台iDreamSky也陆续在游戏中加入绿色元素。

碳中和:游戏和云游戏的绿色未来

应对气候危机需要所有人的参与,实现碳中和目标需要所有行业的共同努力。腾讯积极响应联合国和国家碳中和号召,成为国内首批启动碳中和计划的互联网公司。与此同时,腾讯游戏旗下天美工作室应联合国环境规划署邀约,积极加入“玩游戏,救地球”联盟,成为该联盟中第一家来自中国的游戏研发工作室,并承诺将在未来12个月内与行业共同努力,通过创造游戏内外的体验和教育,帮助超过1.1亿玩家更好地应对气候挑战。[10]

更多研究和统计显示,流媒体及数据中心在电力消耗方面,并没有人们想象的那样多。国际能源署(IEA)研究发现,视频流媒体每小时的排放量仅为36g,与其他活动和行业相比不算大。综合主要机构对全球数据中心的耗电统计看,大体占总用电量的1%-2%。由于计算和使用效率提升,过去十年(2010-2019年)中全球互联网流量增长了11.1倍,数据中心工作负载增加了6.5倍,而数据中心能耗却仅增长了6%。[11]

从更长远的角度看,云游戏模式将会降低游戏产业的碳排放。云计算相比本地计算更加集约,实现按需计算。云游戏会实现一台普通设备畅玩所有游戏内容,无须进行频繁的硬件更新换代或同时拥有主机、掌机、PC在内的多种终端,也无须购买光盘、下载和更新游戏内容,节省网络带宽。游戏研发商一次开发即可使内容在多平台运行,免去繁琐的移植适配。边缘计算和音视频压缩传输技术的发展将进一步降低云游戏的流媒体消耗。游戏产业的方方面面将会受益,在碳排放上形成共赢。

除此之外,全社会加深对气候变化的理解,以及全社会的共同参与和一致行动,对于领跑净零碳时代至关重要。作为数十亿游戏玩家中的一员,我们对产品和服务消费的立场和选择,也将会成为加速净零碳转型的重要信号和激励要素。[12]

注释及参考文献:

[1]资料来源:DFC Intelligence:全球游戏玩家数量超过30亿

http://www.199it.com/archives/1101482.html

[2]资料来源:New Study Says Game Streaming Has Largest Carbon Footprint

https://gamerant.com/video-game-stream-carbon-climate-change/

[3]资料来源:Why cloud gaming could be a big problem for the climate

https://www.polygon.com/features/2020/10/14/21449158/cloud-gaming-ps-now-geforce-project-xcloud-environmental-impact

[4]资料来源:Matthew Marsden, Mike Hazas, and Matthew Broadbent. 2020. From OneEdge to the Other: Exploring Gaming's Rising Presence on the Network. InProceedings of the 7th International Conference on ICT for Sustainability(ICT4S2020). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 247–254.

[5]资料来源:Microsoft Will Go Carbon Negative In 2030

https://www.greengeeks.com/blog/microsoft-carbon-negative-2030/

[6]资料来源:Reducingthe environmental impact of PlayStation products

https://www.playstation.com/en-us/corporate/playstation-and-the-environment/our-products/

[7]资料来源:Xbox, PS5and the climate crisis: Next-gen video games could be worse for the planet

https://www.cnet.com/features/xbox-ps5-and-the-climate-crisis-next-gen-video-games-could-be-worse-for-the-planet/

[8]资料来源:Next-GenGaming Is an Environmental Nightmare

https://www.wired.com/story/xbox-playstation-cloud-gaming-environment-nightmare/

[9]资料来源:Video games industry levels up infight against climate change

https://www.unep.org/news-and-stories/press-release/video-games-industry-levels-fight-against-climate-change

[10]资料来源:腾讯游戏天美工作室群加入「玩游戏,救地球」联盟,助力实现碳中和目标

https://mp.weixin.qq.com/s/iYQVPWXYV3TNeeun8r7aLA

[11]资料来源:闫德利:互联网的碳足迹、碳中和,https://mp.weixin.qq.com/s/hO2LXnZBZlIPeIQsE19MiQ

[12]资料来源:我们正迎来一场领跑零碳的革命

https://mp.weixin.qq.com/s/o0NHVQiOIRWY6I7Cg7RjCg

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