Google Stadia är spelets framtid, och det är dåliga nyheter för jorden

Du skulle ha problem med att hitta Googles datacenter i The Dalles, Oregon om någon inte påpekade det för dig. Komplexet är inte litet – det tar upp cirka 800 000 kvadratmeter, bara något mindre än 14 fotbollsplaner – men den anspråkslösa silver-och-beige byggnaden skriker inte "high tech" om du inte redan vet hur du ska se ut för.

Den största giveawayen är inte vad du ser, utan vad du inte ser. De odekorerade datacentren ger inte lätt bort sin ägare, och du kommer inte att se lastade lastbilar passera genom anläggningens portar. Columbia Road, en tvåfilig bit av trottoar som leder in i hjärtat av komplexet, är bland de dyrbara gator som du inte kan besöka via Google Street View.

Anonyma datacenter som detta kommer att driva Google Stadia, företagets djärva expansion inom spel. Företaget talade stolt om plattformens många fördelar för spelare och spelutvecklare vid tillkännagivandet av GDC 2019. Om det slår fast kommer det effektivt att döda hemkonsolen och fysiska spel och ersätta dem med molnet. Varje spel du äger kommer att leva i molnet, tillgängligt var som helst med en internetanslutning, spelbart på vilken enhet som helst. Målet är inget mindre än en ny uppfinning av hela videospelsindustrin.

Stadia kan vara bra för spelare som inte har råd med den senaste hårdvaran. Ändå kommer det att få oavsiktliga konsekvenser att ändra vårt sätt att spela. Googles Stadia – och tjänster som den – kan vara dåliga nyheter för alla som hoppas kunna vända kursen om den globala uppvärmningen.

Föregå med gott exempel

Till Googles förtjänst är dess datacenter i The Dalles utan tvekan modellen för hur ett modernt datacenter ska se ut. Även deras placering är en del av företagets strategi. Dalles är en stad med mindre än 16 000 människor, belägen en och en halv timme öster om Portland, Oregon. Det skriker inte högteknologiskt, men det har utmärkt tillgång till förnybar energi.

Gary Cook, Senior IT-sektoranalytiker för Greenpeace, säger att Google är mer ansvarsfullt än många av sina kollegor. "De [Google] är ett av få företag som, när de arbetar med att utöka sin infrastruktur, de försöker ställa upp tillgången till förnybar energi där de bygger dessa datacenter, säger Cook.

Dalles datacenter är ett perfekt exempel. De ligger bara en mil från The Dalles Dam, en av flera vattenkraftverk som finns längs Columbia River. Oregon är bland landets ledare för förnybar energi, där över tre fjärdedelar av elproduktionen kommer från förnybara källor. Google säger att de har uppnått en 100-procentig förnybar energimatchning över hela företaget. Det betyder inte att all dess verksamhet drivs på förnybar energi, men Google matchar sin energianvändning i hela företaget genom att köpa en motsvarande mängd energi från förnybara källor.

Det står i kontrast till Amazon, som också är värd för en enorm volym strömmande innehåll från sin ständigt växande lista med faciliteter.

"Amazon ligger ljusår efter dem [Google, Microsoft]. Amazons snabba tillväxt kom med ett engagemang för förnybara energikällor, och de gick liksom bara ifrån det i slutet av 2016, säger Cook. Medan Google anstränger sig för att bygga nära förnybar energi, har Amazon uppmuntrat explosiv tillväxt i Virginia, där en svärm av nya datacenter (leds av Amazon Web Services) har överväldigat planerna på att investera i grön energi och stimulerat efterfrågan på fracked-gaskraft.

Förnybar energi utgör bara 4 procent av statens energiproduktion. Medan Google har fyra anläggningar för närvarande i Virginia, Greenpeaces rapport från Click Clean Virginia uppskattar att de använder relativt blygsamma 77 megawatt ström per år. Amazon har under tiden sjutton sajter med minst tre anläggningar vardera som totalt förbrukar uppskattningsvis 1 686 megawatt per år.

Fokus på förnybar energi paras med fokus på effektivitet. Google, liksom många av sina konkurrenter, publicerar Power Usage Effectiveness (PUE) siffror för sina datacenter på kvartalsbasis. Detta mäter den extra effekt som förbrukas till stöd för varje watt ett datacenter förbrukar för beräkning.

Det första av de två datacentren i The Dalles nådde en PUE på 1,11 förra kvartalet, medan den andra, nyare anläggningen fick en PUE på 1,24. En rapport publicerad av MDPI: s Energis journal 2017 fastställde den genomsnittliga globala PUE för datacenter till 1,8, vilket betyder att Googles datacenter är mycket effektivare än de flesta. Detta gäller alla Googles datacenter, som nådde en "flotta bred" PUE på bara 1,1 under fjärde kvartalet 2018.

Kommer andra att följa efter?

Med en överblick kan Googles engagemang för effektiva datacenter baserade på förnybar energi lugna all oro över molnspelens efterfrågan på kraft. Företagets datacenter förbättrar ständigt effektiviteten, inte bara som ett moraliskt krav, utan också för att spara pengar.

Ändå fungerar Amazons beslut att gå bort från förnybara ansträngningar som en varnande berättelse. Googles fokus på förnybara energikällor och effektivitet är frivilligt. Det finns ingen anledning till varför Google inte kunde gå ifrån sina åtaganden.

Det finns heller inget som håller en mindre ansvarsfull konkurrent som Amazon borta från kampen. Amazon har redan en spelmotor, kallas Lumberyard, som är byggd för att fungera med Amazon Web Services, och företaget har ett stort fäste inom spel genom sitt ägande av Twitch. En molnspeltjänst skulle inte vara en sträcka för Amazon. Men om inte företaget lyssnar på sina egna medarbetare och gör ett drastiskt nytt engagemang för miljövänlig verksamhet, Amazons intåg i molnspel skulle utgöra ett omedelbart problem för alla som hoppas kunna spela utan att lämna efter sig ett enormt kol fotavtryck.

Även om Amazon förblir vid sidan av, kommer andra inte att göra det. Nvidia, Sony och Shadow är bland de företag som redan har molnspeltjänster tillgängliga, och andra kommer utan tvekan att följa deras ledning. Alla dessa företag har inte Googles fokus på effektivitet. Faktum är att de minsta aktörerna kommer att tvingas förlita sig på samlokaliseringsdatacenter, som hyr ut tjänster på begäran till dem som behöver dem, eller köp datorkraft från en stor industriaktör som Amazon. Detta kan leda till ett trassligt nät av anslutningar som gör det svårt att veta effektiviteten hos en molnspeltjänst.

Jag kontaktade Nvidia, Sony och Skugga för denna artikel. Endast Shadow erbjöd kommentar. En talesperson för företaget sa att effektivitet är "definitivt en faktor i hur vi väljer en peering-partner när vi vill utöka vår datacenterverksamhet." Skugga tillhandahålls också effektivitetssiffror för tre av de samlokaliseringsdatacenter som dess partners samarbetar med, som i genomsnitt hade en relativt bra PUE på 1,44 (inte lika låg som Google, men lägre än branschens genomsnitt). Shadows insyn var uppfriskande. Tyvärr är det ännu inte normen för branschen.

Nvidia och Sony gör inte dessa siffror kända och har inte gjort några offentliga åtaganden om förnybar energi för sina molnspeltjänster. Sony har en "PlayStation and the environment"-sida tillgänglig på PlayStation-webbplatsen, men den tar upp företagets fysiska produkter. Och även om Google tillhandahåller en del offentligt tillgänglig information om datacenterdrift, lämnade det inga kommentarer till den här artikeln.

Spelarens krav

Även de bästa ansträngningarna kan dock vara förgäves, på grund av en massiv, obestridlig fråga. Efterfrågan.

Allestädes närvarande mobildata har vänt streamingtjänster som Netflix till bandbreddsfrossare. Videostreaming utgör nu långt över hälften av all internettrafik, och vissa uppskattningar hävdar att siffran kommer att stiga över 80 procent till 2021.

Otroligt nog har denna massiva topp inträffat under loppet av ett decennium; strömmande video 30 procent av global data 2009, och endast tio procent 2005. Den snabba accelerationen av videoströmning sporrades inte bara av antagandet av smartphones över hela världen, utan också av förbättrade mobila dataanslutningar som gjorde streaming av hög kvalitet möjlig.

5G kommer sannolikt att öka i förlängningen, och även om mobila enheter kommer att dra stor nytta av förbättrad bandbredd och lägre latens, kommer dessa förmåner bara att stimulera till mer frekvent användning av streamingtjänster. "Jag har sett prognoser gå från 75 miljarder anslutna enheter till 500 miljarder", säger Greenpeaces Gary Cook. "Det är ett mycket större ekosystem av internetanslutna enheter, och särskilt inom streaming, som förväntas driva efterfrågan."

Med Stadia planerad att lanseras 2019, kommer spel att bli en stor aktör i den explosiva tillväxten. Ingen studie har utvärderat den nuvarande bandbreddsanvändningen av global spelströmning, och inga prognoser har gjorts – men spelare är legio. Nästan 70 procent av amerikanerna spelar videospel, och de flesta uppskattningar visar att det globala spelarantalet överstiger två miljarder.

Alla spelare skulle inte identifiera sig som sådana. Många spelar på smartphones som återigen kommer att dra stor nytta av 5G – och det är bara till fördel för streaming. En tjänst som Stadia gör det möjligt för vem som helst att spela högkvalitativa spel på vilken enhet som helst – även en billig telefon. Till skillnad från en spelkonsol, som oundvikligen riktar sig till en mer hardcore publik, omfamnar Stadia klichén "Netflix för spel". Den är designad för masskonsumtion.

En ökning i efterfrågan kommer att driva på behovet av ännu fler datacenter, och fler center kommer oundvikligen att öka strömförbrukningen. Branschövergripande siffror är alarmerande. Amerikanska datacenter använde över 90 miljarder kilowattimmar 2017, med världsomspännande konsumtion uppskattas över 200 terawattimmar. De mest extrema uppskattningarna fruktar datacenter kan står för 20 procent av all global energiförbrukning år 2025.

En del av den ökade förbrukningen i datacenter kan kompenseras av minskad konsumtion i hemmen. Spelare som anammar Stadia kan bestämma sig för att de inte behöver en kraftfull hemdator och istället hålla sig till en mindre kapabel enhet, som en bärbar dator, som drar mindre ström. Men hoppet om att minskad hemanvändning ska kompensera effekten av molnspel är felplacerad. Forskning visar att streaming av underhållning från molnet totalt sett använder mer energi även när det låter tittaren – eller spelaren – minska sin energianvändning hemma.

Dr Evan Mills, ledare för Green Gaming-projektet och tidigare senior vetenskapsman från Lawrence från det amerikanska energidepartementet Berkley National Laboratory, har ägnat flera år åt att undersöka den i stort sett försummade frågan om hur spelenheter konsumerar energi. Han ser en viss potential i molnspel eftersom karaktären hos datacenter innebär att "en given mängd arbete kan uppnås med vitt skilda effektivitetsvinster. Häri ligger den största möjligheten för energieffektivitet i allmänhet, och grönt spelande i synnerhet.” Tyvärr kompenseras möjligheten till effektivitet av ett datacenters infrastrukturbehov. "[...] för identisk datorkraft kommer molnspel praktiskt taget alltid att innebära avsevärt mer övergripande energianvändning än spel strikt på en lokal klient", säger han.

En studie från 2018 publicerad av Lawrence Berkeley National Laboratory sätter siffror på problemet. Den fann att "molnbaserat spel är den överlägset mest energikrävande spelformen via Internet […]" och att molnspel, beroende på enhet och belastning, kan öka den totala förbrukningen med upp till 300 procent."

Alarmerande nog sker de största vinsterna i det totala strömförbrukningen på de mest effektiva enheterna. Google skryter med att Stadia, som använder ett anpassat AMD-chip, kan leverera 10,7 teraflops total beräkningskraft – flera gånger så mycket som Microsofts Xbox One X. Ändå kunde den enheten helt enkelt nås på en Google Pixel-telefon eller Chromecast-strömningsenhet. Evans fann att det var dramatiskt i hans forskning, och sa att det "värsta fallet" faktiskt skulle vara en mediaströmningsenhet (som Nvidia Shield), som drar bara 10 watt eller så i hemmet, men ändå kräver många hundra watt effekt uppströms."

Det representerar en enorm ökning av kraftuttaget per session, men samtidigt ger spelare anledning att tro att de tar ett mer ansvarsfullt beslut. Miljökostnaderna flyttas fysiskt bort från en spelares hem och till datacentret, en plats som är hårt kontrollerad av sin ägare och ligger många mil bort. Spelare kanske märker att de använder mindre ström hemma och drar slutsatsen att molnspel är en win-win.

Och inte all kraft går till att rendera ett spel i överdådig detalj i datacentret. Åtminstone en del av det går också till det nätverk som behövs för att skicka datakrysset från ett datacenter till ditt hem. De största teknikföretagen, inklusive Google, har stora privata nätverk som är specialiserade på att leverera enorma mängder data till användare. De är mycket effektiva. Deras tillförlitlighet och hastighet gör modern videoströmning möjlig. Däremot har de en egen infrastruktur, som också suger ner elen.

För Dr. Mills är detta den dolda variabeln som de flesta inte överväger. "I våra beräkningar för PC-molnspel står datacentret för cirka 340 watt effekt per användare och nätverket ytterligare 180 watt", säger han.

De exakta siffrorna kan variera beroende på enheten som används för att streama, nätverksbandbredden som krävs, avståndsdata måste resa, effektiviteten hos datacentret som driver molnspeltjänsten och många andra faktorer. Det finns inget sätt för en användare av någon streamingtjänst, oavsett om den serverar spel, video eller något annat, att veta hur mycket kraft bekvämligheten kräver.

Endast en sak är enkel, definitiv och transparent; siffrorna förändras aldrig på ett sätt som låter molnspel använda mindre kraft än lokalt spel, och det finns ingen tydlig väg mot att göra det till verklighet.

Ja, datacenter blir mer effektiva. Men för Greenpeace's Cook kan effektivitet bli sin egen sorts förbannelse. "Din energi per enhet, per gigabyte som krävs för att leverera som kan gå ner, men den totala förbrukningsnivån fortsätter att gå upp. Och det går faktiskt betydligt upp, säger han. "På vissa sätt möjliggör effektiviteten mer konsumtion."

Det är ett kärnproblem som omfattar all mänsklig innovation. Stadia, som videostreaming innan dess, och world wide web innan dess, är möjligt tack vare enorma effektivitetsförbättringar. Men att göra en tjänst enklare och billigare att få tillgång till driver oundvikligen efterfrågan, och den efterfrågan överväger ofta vad effektivitet kan kompensera. Molnspel kommer inte att vara annorlunda.

Den fysiska frågan

Även om effekten molnspel kan ha på strömförbrukningen är enkel att beräkna, är den också något abstrakt. Effekten av större energiförbrukning och det större koldioxidavtrycket som följer med det är inte lätt att se. Koldioxidutsläppen kommer för det mesta inte från datacentren, utan från kraftverken som försörjer dem.

Ström är dock inte den enda resursen som datacenter förbrukar. Många anläggningar kräver en överraskande mängd vatten. Denna förbrukning kommer ofta från kyltorn, som de som finns ovanpå Googles datacenter i The Dalles, och datacenter kan indirekt öka vattenförbrukningen när kraftverken som används för att försörja dem kräver det vatten.

"Vatten är något vi tittar på, för i vissa fall blockerar de [datacenter] ett ganska stort antal vattenrättigheter som kan användas för att leta", säger Cook. "Det största problemet är några av de affärer som görs, där en betydande mängd vatten allokeras till datacenter som inte får mycket offentlig diskussion."

I ett fall, en ny Google-anläggning i Berkeley county, South Carolina begärde 1,5 miljoner liter vatten per dag. Förfrågningar som denna är inte hemliga, exakt, men de passerar vanligtvis under radarn, och de samhällen som påverkas av begäran har sällan direkt input om huruvida begäran godkänns. Även om offentliga protester hjälpte till att bromsa processen för att godkänna den specifika begäran i South Carolina, Googles befintliga tillstånd tillåta företaget att använda 548 miljoner gallon per år, och förfrågningar om mer kvarstår. De flesta förfrågningar går vidare utan att allmänheten noterar det.

Datacenterindustrin har ett effektivitetsmått för vatten, precis som det har för kraft, men problemet har inte fått så mycket uppmärksamhet hittills, och få företag publicerar vatteneffektivitetssiffror för sina anläggningar. Även om det finns gott om vatten i vissa områden, är det mycket mer ett problem på platser som är utsatta för torka, som Kalifornien.

Fysiskt avfall är ett annat potentiellt problem. Molnspel kan i teorin minska fysiskt avfall eftersom det kan minska efterfrågan på spelenheter som konsoler och grafikkort. Datacenter äger dock hårdvara och den hårdvaran byts ofta.

Google, precis som på andra områden, verkar bry sig mer om miljön än sina kamrater. Företaget använder vad det kallar en "cirkulär ekonomi" modell för datacenterhantering, som fokuserar på reparation och återanvändning så mycket som möjligt. Överflödiga, trasiga eller föråldrade komponenter säljs eller återvinns efter behov. Som ett resultat, sex av Googles datacenter nådde en 100 % "avstötningsgrad" 2016.

Som med så mycket annat i datacenterbranschen är det oklart exakt hur Google kommer att upprätthålla denna standard framöver. Företaget publicerar inte exakta siffror på hur mycket skräp dess datacenter producerar och vart det tar vägen och säger lite om hur framtida planer skulle kunna ändra sina åtaganden.

Stadia, till exempel, utgör ett uppenbart problem. Löftet om banbrytande prestanda är en del av vädjan till spelare, och det tyder på att företaget ofta kommer att behöva uppdatera sina servrar med banbrytande hårdvara. Kan det störa Googles engagemang för en cirkulär ekonomi?

Skörda det verkliga för det virtuella

Molnspel leder i slutändan till en obekväm fråga. I vilken utsträckning är vi villiga att skada den verkliga världen i strävan efter en bättre virtuell framtid?

Jag har inte svaret på denna fråga. Ingen gör. Liksom resten av debatten om den globala uppvärmningen och vår miljö är svaret något som både individer och samhällen måste bestämma själva.

Den verkliga faran med molnspel – och faktiskt med alla former av streaming – är hur det döljer frågan. Spel på en lokal enhet kan påminna dig om din inverkan när det är dags att lägga ner din egen konsol eller när du av misstag lämnar din avancerade spel PC på World of Warcraft teckenvalsskruv över natten. Molnspel flyttar dock konsekvenserna till en avlägsen plats och gör resultaten ogenomskinliga.

Vi borde be om bättre. Vi måste. Även ett företag som Google, som har viss respekt för miljön, kommer bara att vara så ansvarsfullt som vi tvingar det att vara.

Redaktörens rekommendationer

• 4 videospelnyheter som formade branschens framtid 2022
• Ubisoft och mer erbjuder sätt att spela köpta Google Stadia-spel någon annanstans
• Googles Stadia-molnspel är nu tillgängligt på LGs smarta TV-apparater
• Game over: Google stänger sin interna Stadia-spelutvecklingsstudio
• Hitman 3:s bästa funktion är bara tillgänglig på Google Stadia