O Google Stadia é o futuro dos jogos, e isso é uma má notícia para a Terra

Você teria dificuldade em encontrar o data center do Google em The Dalles, Oregon, se alguém não o indicasse. O complexo não é pequeno – ocupa cerca de 800.000 pés quadrados, pouco menos que 14 campos de futebol – mas o modesto edifício prateado e bege não grita “alta tecnologia” a menos que você já saiba o que procurar para.

A maior dádiva não é o que você vê, mas o que você não vê. Os data centers não decorados não entregam facilmente seus proprietários e você não verá caminhões carregados passando pelos portões das instalações. A Columbia Road, um trecho de calçada de duas pistas que leva ao coração do complexo, está entre as poucas ruas preciosas que você não pode visitar pelo Google Street View.

Data centers anônimos como este impulsionarão Google Estádio, a ousada expansão da empresa em jogos. A empresa falou com orgulho dos muitos benefícios da plataforma para jogadores e desenvolvedores de jogos em seu anúncio na GDC 2019. Se pegar, eliminará efetivamente o console doméstico e os jogos físicos, substituindo-os pela nuvem. Cada jogo que você possui ficará na nuvem, acessível de qualquer lugar com conexão à Internet e jogável em qualquer dispositivo. O objetivo é nada menos que uma reinvenção de toda a indústria de videogames.

O Stadia pode ser ótimo para jogadores que não podem pagar pelo hardware mais recente. No entanto, mudar a forma como jogamos terá consequências indesejadas. O Stadia do Google – e serviços semelhantes – podem ser uma má notícia para quem espera reverter o curso do aquecimento global.

Liderando pelo exemplo

Para crédito do Google, seus data centers em The Dalles são indiscutivelmente o modelo de como deveria ser um data center moderno. Até a localização deles faz parte da estratégia da empresa. The Dalles é uma cidade com menos de 16.000 habitantes, localizada a uma hora e meia a leste de Portland, Oregon. Não grita alta tecnologia, mas tem excelente acesso a energias renováveis.

Gary Cook, analista sênior do setor de TI do Greenpeace, diz que o Google é mais responsável do que muitos de seus pares. “Eles [Google] são uma das poucas empresas que, enquanto trabalham para expandir sua infraestrutura, eles estão tentando garantir o acesso à energia renovável nos locais onde constroem esses data centers”, diz Cook.

Os data centers de Dalles são um exemplo perfeito. Eles estão localizados a apenas 1,6 km da Represa Dalles, uma das várias usinas hidrelétricas que podem ser encontradas ao longo do Rio Columbia. Oregon está entre os líderes de energia renovável do país, com mais de três quartos da geração de eletricidade proveniente de fontes renováveis. Google afirma ter alcançado 100% de energia renovável em toda a empresa. Isso não significa que todas as suas operações funcionam com energia renovável, mas o Google iguala o seu uso de energia em toda a empresa, comprando uma quantidade equivalente de energia de fontes renováveis.

Isso contrasta com a Amazon, que também hospeda um enorme volume de conteúdo de streaming de sua lista cada vez maior de instalações.

“A Amazon está anos-luz atrás deles [Google, Microsoft]. O rápido crescimento da Amazon veio com um compromisso com as energias renováveis, e eles simplesmente desistiram no final de 2016”, diz Cook. Enquanto o Google se esforça para construir energias próximas às renováveis, a Amazon incentivou um crescimento explosivo na Virgínia, onde um enxame de novos data centers (liderados pela Amazon Web Services) sobrecarregou os planos de investimento em energia verde e estimulou a procura de energia a gás fraturado.

As energias renováveis ​​representam apenas 4% da produção de energia do estado. Embora o Google tenha quatro instalações atualmente localizadas na Virgínia, Relatório Click Clean Virginia do Greenpeace estima que usem relativamente modestos 77 megawatts de energia por ano. A Amazon, por sua vez, tem dezessete sites que hospedam pelo menos três instalações cada, que, no total, consomem cerca de 1.686 megawatts por ano.

O foco nas energias renováveis ​​está associado ao foco na eficiência. O Google, como muitos de seus concorrentes, publica trimestralmente números de Eficácia no Uso de Energia (PUE) para seus data centers. Isso mede a energia adicional consumida para cada watt que um data center consome para computação.

O primeiro dos dois data centers em The Dalles atingiu uma PUE de 1,11 no último trimestre, enquanto a segunda instalação mais recente atingiu uma PUE de 1,24. Um relatório publicado pela revista Energies do MDPI em 2017 estimou a PUE média global dos data centers em 1,8, o que significa que os data centers do Google são muito mais eficientes do que a maioria. Isto é verdade para todos os data centers do Google, que atingiram uma PUE de “toda a frota” de apenas 1,1 no quarto trimestre de 2018.

Outros seguirão?

À primeira vista, o compromisso do Google com data centers eficientes baseados em energia renovável pode acalmar qualquer preocupação sobre a demanda por energia dos jogos em nuvem. Os data centers da empresa melhoram constantemente a eficiência, não apenas como um imperativo moral, mas também para economizar dinheiro.

No entanto, a decisão da Amazon de se afastar dos esforços renováveis ​​serve como um alerta. O foco do Google em energias renováveis ​​e eficiência é voluntário. Não há razão para que o Google não possa se afastar de seus compromissos.

Também não há nada que mantenha um concorrente menos responsável como a Amazon fora da luta. Amazon já tem um motor de jogo, chamado Lumberyard, que foi desenvolvido para funcionar com Amazon Web Services, e a empresa tem uma grande fortaleza em jogos por meio de sua propriedade do Twitch. Um serviço de jogos em nuvem não seria um exagero para a Amazon. No entanto, a menos que a empresa ouve seus próprios funcionários e assume um novo compromisso drástico com operações ecologicamente corretas, a entrada da Amazon nos jogos em nuvem representaria um problema imediato para quem espera jogar sem deixar para trás uma enorme quantidade de carbono pegada.

Mesmo que a Amazon permaneça à margem, outros não o farão. Nvidia, Sony e Shadow estão entre as empresas que já possuem serviços de jogos em nuvem disponíveis e outras, sem dúvida, seguirão o exemplo. Nem todas essas empresas têm o foco do Google na eficiência. Na verdade, os menores players serão forçados a contar com data centers de colocation, que alugam serviços sob demanda para aqueles que precisam deles ou adquira poder de computação de um grande player do setor como Amazonas. Isso pode levar a uma rede emaranhada de conexões que torna difícil saber a eficiência de um serviço de jogos em nuvem.

Entrei em contato com Nvidia, Sony e Sombra para este artigo. Apenas Shadow ofereceu comentários. Um porta-voz da empresa disse que a eficiência é “definitivamente um fator na forma como escolhemos um parceiro peering quando procuramos expandir nossas operações de datacenter”. Sombra também forneceu números de eficiência para três dos data centers de colocation com os quais seus parceiros, que tiveram uma média de PUE relativamente boa de 1,44 (não tão baixa quanto a do Google, mas inferior à da indústria média). A transparência de Shadow foi revigorante. Infelizmente, ainda não é a norma para a indústria.

A Nvidia e a Sony não divulgam esses números e não assumiram nenhum compromisso público com energia renovável para seus serviços de jogos em nuvem. A Sony tem uma página “PlayStation e o meio ambiente” disponível no site do PlayStation, mas aborda os produtos físicos da empresa. E embora o Google forneça alguns detalhes disponíveis publicamente sobre as operações do data center, ele não forneceu comentários para este artigo.

A demanda do jogador

Mesmo os melhores esforços podem ser em vão, no entanto, devido a um problema enorme e inegável. Demanda.

Os dados móveis onipresentes se transformaram serviços de streaming como o Netflix em glutões de largura de banda. O streaming de vídeo agora representa mais da metade de todo o tráfego da Internet, e algumas estimativas afirmam que esse número ultrapassará os 80% até 2021.

Incrivelmente, este aumento massivo ocorreu ao longo de uma década; streaming de vídeo composto 30 por cento dos dados globais em 2009, e apenas dez por cento em 2005. A rápida aceleração do streaming de vídeo foi estimulada não apenas pela adoção de smartphones em todo o mundo, mas também pela melhoria das conexões de dados móveis que tornaram possível o streaming de alta qualidade.

5G provavelmente aumentará a aposta e, embora os dispositivos móveis se beneficiem enormemente da melhoria da largura de banda e da menor latência, essas vantagens apenas estimularão o uso mais frequente de serviços de streaming. “Vi projeções que vão de 75 mil milhões de dispositivos conectados para 500 mil milhões”, diz Gary Cook, da Greenpeace. “Esse é um ecossistema muito maior de dispositivos conectados à Internet, e especialmente em streaming, que deverá impulsionar a demanda.”

Com o lançamento do Stadia previsto para 2019, os jogos deverão se tornar um participante importante nesse crescimento explosivo. Nenhum estudo avaliou o uso atual de largura de banda no streaming global de jogos e nenhuma projeção foi feita – mas os jogadores são uma legião. Quase 70 por cento dos americanos jogam videogame, e a maioria das estimativas coloca o número de jogadores em todo o mundo acima de dois bilhões.

Nem todos os jogadores se identificariam como tal. Muitos jogam em smartphones que, novamente, se beneficiarão muito com o 5G – e isso é apenas uma vantagem para o streaming. Um serviço como o Stadia permite que qualquer pessoa jogue jogos de alta qualidade em qualquer dispositivo – até mesmo em um telefone barato. Ao contrário de um console de videogame, que inevitavelmente visa um público mais hardcore, o Stadia adota o clichê “Netflix para jogos”. Ele foi projetado para consumo em massa.

Um aumento na procura irá gerar a necessidade de ainda mais centros de dados, e mais centros irão inevitavelmente aumentar o consumo de energia. Os números de todo o setor são alarmantes. Os data centers dos EUA usaram mais de 90 bilhões de quilowatts-hora em 2017, com consumo mundial estimado acima de 200 terawatts-hora. As estimativas mais extremas temem que os data centers possam serão responsáveis ​​por 20% de todo o consumo global de energia até 2025.

Uma parte do aumento do consumo nos data centers pode ser compensada pela redução do consumo nas residências. Os jogadores que adotam o Stadia podem decidir que não precisam de um PC doméstico poderoso e, em vez disso, optar por um dispositivo menos capaz, como um laptop, que consome menos energia. No entanto, a esperança de que a redução do uso doméstico compense o impacto dos jogos na nuvem é equivocada. A investigação mostra que o streaming de entretenimento a partir da nuvem utiliza mais energia em geral, mesmo quando permite ao espectador – ou jogador – reduzir o consumo de energia em casa.

Dr. Evan Mills, líder do projeto Green Gaming e ex-cientista sênior do Departamento de Energia dos EUA Lawrence Berkley National Laboratory, passou anos investigando a questão amplamente negligenciada de como os dispositivos de jogos consomem energia. Ele vê algum potencial nos jogos em nuvem porque a natureza dos data centers significa que “uma determinada quantidade de trabalho pode ser alcançada com eficiências amplas. É aqui que reside a principal oportunidade da eficiência energética em geral, e dos jogos verdes em particular.” Infelizmente, a oportunidade de eficiência é compensada pela necessidade de infraestrutura do data center. “[…] para poder de computação idêntico, os jogos em nuvem praticamente sempre implicarão um uso geral de energia substancialmente maior do que os jogos estritamente em um cliente local”, diz ele.

Um estudo de 2018 publicado pelo Laboratório Nacional Lawrence Berkeley coloca números para resolver o problema. Descobriu que “os jogos baseados na nuvem são, de longe, a forma de jogo através da Internet que consome mais energia [...]” e que, dependendo do dispositivo e da carga, os jogos na nuvem podem aumentar o consumo geral em até 300 por cento."

De forma alarmante, os maiores ganhos no consumo total de energia ocorrem nos dispositivos mais eficientes. O Google se orgulha de que o Stadia, que usa um chip AMD personalizado, pode fornecer 10,7 teraflops de potência computacional total – várias vezes maior que o Xbox One X da Microsoft. No entanto, esse dispositivo poderia simplesmente ser acessado em um telefone Google Pixel ou em um dispositivo de streaming Chromecast. Evans descobriu que isso foi dramático em sua pesquisa, dizendo que “o ‘pior caso’ seria na verdade um dispositivo de streaming de mídia (como o Nvidia Shield), que consome apenas 10 watts ou mais em casa, mas requer muitas centenas de watts de energia rio acima.”

Isso representa um enorme aumento no consumo de energia por sessão, mas, ao mesmo tempo, dá aos jogadores motivos para pensar que estão tomando uma decisão mais responsável. Os custos ambientais são fisicamente transferidos da casa do jogador para o data center, um local rigidamente controlado pelo proprietário e localizado a muitos quilômetros de distância. Os jogadores podem perceber que estão usando menos energia em casa e concluir que os jogos na nuvem são vantajosos para todos.

E nem todo o poder é gasto na renderização de um jogo com detalhes luxuosos no data center. Pelo menos parte disso também vai para a rede necessária para enviar o cruzamento de dados de um data center para sua casa. As maiores empresas de tecnologia, incluindo o Google, têm vastas redes privadas que se especializam em fornecer grandes quantidades de dados aos usuários. Eles são altamente eficazes. Sua confiabilidade e velocidade tornam possível o streaming de vídeo moderno. No entanto, eles possuem infraestrutura própria, que também suga eletricidade.

Para o Dr. Mills, esta é a variável oculta que a maioria das pessoas não considera. “Em nossos cálculos para jogos em nuvem para PC, o datacenter é responsável por cerca de 340 Watts de energia por usuário e a rede por 180 Watts adicionais”, diz ele.

Os números exatos podem mudar dependendo do dispositivo usado para transmitir, da largura de banda da rede necessária, do a distância que os dados devem percorrer, a eficiência do data center que alimenta o serviço de jogos em nuvem e muitos outros fatores. Não há como um usuário de qualquer serviço de streaming, seja ele de jogos, vídeo ou qualquer outro, saber quanta energia a conveniência exige.

Apenas uma coisa é clara, definitiva e transparente; os números nunca mudam de uma forma que permita que os jogos na nuvem usem menos energia do que os jogos locais, e não há um caminho claro para tornar isso uma realidade.

Sim, os data centers estão se tornando mais eficientes. Mas para Cook da Greenpeace, a eficiência pode tornar-se uma espécie de maldição. “A energia por unidade e por gigabyte necessária para entregar isso pode diminuir, mas o nível geral de consumo continua a aumentar. E na verdade aumenta significativamente”, diz ele. “De certa forma, a eficiência permite mais consumo.”

Esse é um problema central que abrange toda a inovação humana. O Stadia, assim como o streaming de vídeo antes dele, e a rede mundial de computadores antes disso, são possíveis graças a grandes melhorias na eficiência. Mas tornar o acesso a um serviço mais fácil e menos dispendioso impulsiona inevitavelmente a procura, e essa procura muitas vezes supera aquilo que a eficiência pode compensar. Os jogos na nuvem não serão diferentes.

A questão física

Embora o efeito que os jogos na nuvem possam ter no consumo de energia seja simples de calcular, também é um tanto abstrato. O impacto do maior consumo de energia e da maior pegada de carbono que o acompanha não é fácil de ver. As emissões de carbono não provêm principalmente dos centros de dados, mas das centrais eléctricas que os abastecem.

No entanto, a energia não é o único recurso que os data centers consomem. Muitas instalações requerem uma quantidade surpreendente de água. Esse consumo geralmente vem de torres de resfriamento, como as encontradas no topo dos data centers do Google em The Dalles, e os data centers podem aumentar indiretamente o consumo de água quando as usinas usadas para abastecê-los exigirem água.

“A água é algo que estamos analisando, porque em alguns casos eles estão [data centers] bloqueando um número razoável de direitos de água a serem usados ​​para pesquisa”, diz Cook. “O maior problema são alguns dos acordos que estão sendo feitos, onde uma quantidade significativa de água é alocada para data centers que não recebem muita discussão pública.”

Em um caso, uma nova instalação do Google no condado de Berkeley, Carolina do Sul solicitou 1,5 milhão de galões de água por dia. Solicitações como essa não são exatamente secretas, mas normalmente passam despercebidas, e as comunidades afetadas pela solicitação raramente têm opinião direta sobre se a solicitação será aprovada. Embora o clamor público tenha ajudado a retardar o processo de aprovação dessa solicitação específica na Carolina do Sul, as licenças existentes do Google permitir que a empresa use 548 milhões de galões por anoe os pedidos de mais permanecem pendentes. A maioria dos pedidos avança sem que o público tome nota.

A indústria de data centers tem uma métrica de eficiência para água, assim como para energia, mas a questão não ganhou tanta atenção até agora, e poucas empresas publicam números de eficiência hídrica para seus instalações. Embora a água seja abundante em algumas áreas, é muito mais preocupante em locais propensos à seca, como a Califórnia.

O desperdício físico é outro problema potencial. Os jogos em nuvem podem reduzir o desperdício físico, em teoria, porque poderiam reduzir a demanda por dispositivos de jogos como consoles e placa de vídeo. No entanto, os data centers possuem hardware, e esse hardware é alterado com frequência.

O Google, como em outras áreas, parece se preocupar mais com o meio ambiente do que seus pares. A empresa utiliza o que chama de modelo de “economia circular” de gerenciamento de data centers, que se concentra tanto quanto possível no reparo e na reutilização. Componentes em excesso, quebrados ou obsoletos são vendidos ou reciclados conforme necessário. Como resultado, seis dos data centers do Google atingiram uma “taxa de desvio de aterro” de 100% em 2016.

Tal como acontece com muitas outras coisas na indústria de data centers, não está claro exatamente como o Google manterá esse padrão daqui para frente. A empresa não publica números exatos sobre a quantidade de lixo que seus data centers produzem e para onde ele vai, e diz pouco sobre como os planos futuros poderiam alterar seus compromissos.

O Stadia, por exemplo, representa um problema óbvio. A promessa de desempenho de ponta faz parte do apelo aos jogadores, e isso sugere que a empresa terá que atualizar frequentemente seus servidores com hardware de última geração. Isso poderia atrapalhar o compromisso do Google com uma economia circular?

Colher o real para o virtual

Em última análise, os jogos na nuvem levam a uma questão desconfortável. Até que ponto estamos dispostos a prejudicar o mundo real em busca de um futuro virtual melhor?

Não tenho a resposta para esta pergunta. Ninguém faz. Tal como o resto do debate sobre o aquecimento global e o nosso ambiente, a resposta é algo que tanto os indivíduos como as sociedades devem decidir por si próprios.

O verdadeiro perigo dos jogos na nuvem – e de todas as formas de streaming, na verdade – é como eles obscurecem a questão. Jogar em um dispositivo local pode lembrá-lo de seu impacto quando chegar a hora de abandonar seu próprio console ou quando você acidentalmente deixar seu console de última geração. PC para jogos sobre World of Warcraft parafuso de seleção de caracteres durante a noite. Os jogos em nuvem, no entanto, transferem as consequências para um local remoto e tornam os resultados opacos.

Deveríamos pedir melhor. Devemos. Mesmo uma empresa como a Google, que tem algum respeito pelo ambiente, só será tão responsável quanto a forçarmos a ser.

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