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Ces centres de données qui dévorent l’énergie

centre de données
source : cmavie.net

Composés de milliers d’ordinateurs connectés entre eux, les centres de données d’internet sont particulièrement énergivores. Et ils se sont multipliés en quelques années. On estime actuellement le nombre de serveurs à environ 45 millions dans le monde ; 7 millions étaient recensés en Europe en 2009. Face à ce problème, des solutions se font jour ici ou là, mais devraient converger pour réduire sérieusement les émissions de CO2 induites par ces équipements.

Des milliards de clics…

Un simple clic sur un moteur de recherche, et c’est l’équivalent d’une ampoule allumée pendant une heure si on compte tout : de la consommation de l’ordinateur de l’usager jusqu’à celle des serveurs des moteurs de recherche et à leur refroidissement. Et chaque entre de données traite des milliards de requête. Entre 2000 et 2005, la consommation électrique de ces centres de données a doublé.  Aux États-Unis, les centres de données pèsent pour 3 % dans la consommation énergétique du pays. Au niveau de la France, ce sont entre 4 et 6 milliards de kWh, soit environ 1 % de notre consommation d’électricité ; 40 milliards de kWh au niveau de l’Europe, soit environ l’énergie utilisée annuellement par une grande agglomération française pour son éclairage public.

Il faut ajouter qu’à chaque kWh consommé par un serveur s’associe un kWh utilisé par les systèmes de refroidissement, dont la climatisation. L’industrie informatique a pris conscience de cette énorme dépense d’énergie qui représente maintenant une de ses principales préoccupations, à l’image de Google qui en fait depuis plusieurs années son cheval de bataille. Mais pas toute l’industrie informatique, puisque ce n’était pas le cas pour 72 % des entreprises américaines consultées lors d’un sondage effectué par The Green Grid.

Et quelques solutions envisagées

Face à cela, des solutions apparaissent localement, portées par différentes équipes de chercheurs. L’Allemagne a sorti l’an dernier un guide à l’intention des entreprises pour les sensibiliser aux consommations des centres de données, et les encourager à réduire les consommations en investissant dans du matériel plus performant. Le ministère fédéral de l’environnement  donne l’exemple en annonçant avoir réduit de 60 % la consommation d’électricité de ses propres serveurs, économisant ainsi 44 tonnes de CO2 !

Google, Yahoo et Microsoft ont décidé d’installer certains de leurs sites informatiques sur les bords des grands cours d’eau américains, ce qui leur permet d’une part de refroidir plus facilement les machines, et d’autre part de se fournir en électricité moins chère auprès des centrales hydrauliques proches.

Google, dont le vice-président annonçait déjà en 2008 que ses centres de données consommaient 5 fois moins d’énergie que les autres, donne des conseils sur les techniques à adopter pour rendre les serveurs moins gourmands. Le géant américain a même déposé un brevet pour installer des centres de données, alimentés par l’énergie des vagues et refroidis par l’eau de mer, sur des plates-formes flottantes.

En France, une équipe de chercheurs de l’École des Mines de Nantes est parti du constat que les serveurs n’utilisent en général que de 20 à 30 % de leurs capacités, mais qu’ils ont aussi des pics d’activité. Ils ont donc créé un logiciel qui permet de maîtriser la consommation des centres de données, en regroupant l’ensemble des calculs sur un minimum de nœuds. En cas de pics de charge, le logiciel Entropy est capable d’activer des nœuds précédemment éteints pour redéployer les calculs. Jean-Marc Menaud, responsable de ce projet explique :

Il est plus utile d’utiliser deux machines à 100 % que dix à 20 % et de libérer les huit autres machines soit en les éteignant ou les utilisant pour autre chose.

L’équipe travaille parallèlement sur la climatisation permettant de refroidir les ordinateurs. La première mesure à prendre est de disposer judicieusement les ordinateurs, ce qui permet déjà de réduire la consommation de 10 à 20 % selon une étude américaine. La seconde mesure est ainsi expliquée :

En plus de ce réagencement physique, nous nous proposons un réagencement dynamique des logiciels. Sur les dix machines de départ, on ne va pas éteindre huit machines au hasard, mais on va éteindre les machines stratégiquement intéressantes pour la dissipation thermique de la salle.

A l’École Polytechnique de Lausanne (Suisse), une équipe développe un nouveau processeur en trois dimensions, plus puissant et moins énergivore, et travaille en même temps sur un logiciel qui permettra de réduire la consommation en éteignant les ordinateurs non utilisés.

Toutes ces initiatives convergent donc vers un même but : réduire de façon drastique les consommations d’énergie liées au fonctionnement des serveurs des centres de données et à leur refroidissement. Il est temps : une enquête menée par l’Union Européenne démontre que, si rien n’est fait rapidement, la consommation électrique de ces centres de données pourrait  augmenter de 110 % en 2011, par rapport à 2006.

Sources : Vivez nature, 3dterritoires, Biosphère

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