Quelle stratégie pour améliorer l’efficience énergétique des data centers ?

La digitalisation croissante de notre monde a mené à une explosion de la demande en termes de stockage de données et de calculs informatiques. Au cœur de cette révolution numérique, se trouvent les data centers ou centres de données. Toutefois, leur consommation énergétique est considérable et pose des défis majeurs en termes de développement durable. Alors, quelle stratégie adopter pour améliorer leur efficience énergétique ? C’est la question que nous allons aborder au travers de cet article.

Une consommation énergétique en hausse

Les centres de données sont de véritables usines à calculs. Ils hébergent des milliers de serveurs informatiques qui traitent, stockent et envoient des informations. Cette activité incessante est gourmande en énergie. En effet, la consommation d’énergie des data centers a doublé au cours de la dernière décennie, représentant environ 1% de la consommation mondiale d’électricité.

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L’augmentation de cette consommation est liée à deux facteurs principaux. D’une part, le nombre de centres de données ne cesse de croître. C’est le cas notamment en Oregon, où de nombreux géants du web ont installé leurs serveurs. D’autre part, la demande en calculs informatiques est toujours plus importante. Chaque année, nous produisons et consommons plus de données ce qui conduit à une consommation énergétique toujours plus élevée.

Des stratégies pour une meilleure efficience énergétique

Face à ce constat, de nombreuses entreprises cherchent à améliorer l’efficience énergétique de leurs data centers. Pour cela, elles peuvent se baser sur différents indicateurs. L’un des plus couramment utilisés est le PUE (Power Usage Effectiveness). Cet indicateur compare la consommation totale d’énergie du centre de données à celle utilisée pour les calculs informatiques. Un PUE faible indique donc un bon niveau d’efficience énergétique.

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Plusieurs stratégies peuvent être mises en œuvre pour améliorer ce ratio. L’une d’elles consiste à optimiser la gestion du refroidissement des serveurs. En effet, ces derniers dégagent une chaleur importante qui doit être évacuée pour éviter leur surchauffe. Or, les solutions de refroidissement classiques sont très consommatrices d’énergie.

Le rôle de l’IA dans l’optimisation énergétique

L’intelligence artificielle (IA) peut jouer un rôle clé dans l’amélioration de l’efficience énergétique des data centers. En analysant en temps réel les données de consommation et de performance des serveurs, elle peut proposer des actions d’optimisation énergétique.

Par exemple, l’IA peut aider à ajuster en temps réel la puissance des serveurs en fonction de la demande en calculs. Elle peut aussi optimiser la répartition des tâches entre les différents serveurs pour minimiser la consommation d’énergie. Enfin, elle peut contribuer à améliorer la gestion du refroidissement en anticipant les besoins en fonction de l’activité des serveurs.

Vers une conception plus durable des data centers

Enfin, une autre piste pour améliorer l’efficience énergétique des data centers est de repenser leur conception. Plutôt que de construire de grands centres de données centralisés, pourquoi ne pas envisager des réseaux de petits centres de données locaux ? Cette approche permettrait de réduire les distances parcourues par les données, limitant ainsi la consommation énergétique.

De même, il est possible de concevoir des data centers plus respectueux de l’environnement. Par exemple, en utilisant des matériaux de construction durables, en intégrant des sources d’énergie renouvelable ou en exploitant la chaleur dégagée par les serveurs pour chauffer des bâtiments voisins.

Au final, l’efficience énergétique des data centers est un enjeu majeur pour notre avenir numérique. Il est donc essentiel que les entreprises, les pouvoirs publics et les chercheurs travaillent ensemble pour trouver des solutions innovantes et durables à ce défi.

L’utilisation du PUE comme indicateur d’efficacité

Le PUE (Power Usage Effectiveness) s’est imposé comme l’indicateur d’efficacité énergétique des data centers. Il mesure l’efficacité énergétique en comparant la consommation totale d’énergie du centre de données à celle consommée pour les opérations informatiques uniquement. Ainsi, un PUE proche de 1 indique une grande efficacité énergétique, car cela signifie que la majorité de l’énergie consommée est utilisée pour faire fonctionner l’équipement informatique, et non pour d’autres systèmes tels que la climatisation ou l’éclairage.

Cette mesure a été introduite par The Green Grid, une organisation à but non lucratif qui se consacre à l’amélioration de l’efficacité des centres de données. Elle est maintenant largement acceptée dans l’industrie et utilisée par de nombreuses entreprises. Par exemple, Google a rapporté un PUE moyen de 1,11 pour ses data centers en 2019, ce qui est considéré comme exceptionnellement bas pour l’industrie.

Cependant, le PUE a aussi ses limites. Par exemple, il ne tient pas compte de l’efficacité des différentes tâches informatiques effectuées. De plus, il peut être manipulé par des pratiques telles que le "free cooling", qui implique l’utilisation de l’air extérieur pour refroidir les serveurs, ce qui peut réduire artificiellement le PUE sans améliorer réellement l’efficacité énergétique.

L’expérience du data center de Google à Council Bluffs, Iowa

Pour illustrer les efforts pour améliorer l’efficacité énergétique des data centers, prenons l’exemple du data center de Google à Council Bluffs, Iowa. Ce centre de données, l’un des plus grands de l’entreprise, a été conçu dès le départ avec l’efficacité énergétique à l’esprit.

Le centre utilise une technologie de refroidissement appelée "free cooling" qui, comme mentionné précédemment, tire parti de l’air extérieur pour refroidir les serveurs. Cela permet d’éviter de faire fonctionner des systèmes de climatisation coûteux en énergie pendant une grande partie de l’année. De plus, le data center de Council Bluffs est alimenté à 100% par des énergies renouvelables, notamment l’éolien.

En outre, Google a mis en œuvre une série d’optimisations logicielles pour réduire la consommation d’énergie. Par exemple, les serveurs sont mis hors tension lorsqu’ils ne sont pas utilisés, et le trafic est routé de manière à maximiser l’utilisation des serveurs, réduisant ainsi le besoin de faire fonctionner des serveurs inactifs.

Ces mesures ont permis à Google d’atteindre un PUE exceptionnellement bas pour son centre de Council Bluffs, faisant de ce site un exemple d’efficacité énergétique pour l’industrie des data centers.

Conclusion

L’efficacité énergétique des centres de données est un enjeu crucial à l’ère de la digitalisation. Il est impératif pour les entreprises de mettre en place des stratégies efficaces pour minimiser leur consommation d’énergie. Alors que l’utilisation du PUE comme indicateur d’efficacité a prouvé sa valeur, il est également important d’explorer d’autres mesures innovantes, comme l’utilisation de l’IA ou la conception durable des centres de données.

L’expérience du data center de Google à Council Bluffs, Iowa, montre qu’il est possible d’améliorer considérablement l’efficacité énergétique tout en répondant à une demande croissante de calcul et de stockage de données. Comme le démontre cet exemple, l’avenir de l’efficacité énergétique des data centers repose sur une combinaison de technologies innovantes, de stratégies d’optimisation et d’un engagement ferme envers la durabilité. La route est encore longue, mais les progrès réalisés jusqu’à présent sont prometteurs.