Data centers : vers une production plus verte ?

L'entreprise Hewlett Packard Enterprise (HPE) et le National Renewable Energy Laboratory (NREL, le laboratoire national américain sur les énergies renouvelables) se sont associés pour réfléchir et mettre au point des technologies permettant d'améliorer l'efficacité énergétique des data centers. Basé sur l'intelligence artificielle et le machine learning, le projet nommé AI Ops R&D est prévu pour trois ans [3].

Il n'est plus d'usage de n'envisager Internet et le numérique que comme faisant partie d'un monde virtuel. Les ordinateurs, les smartphones, les data centers sont autant d'ancrages physiques qui rappellent que pour chaque donnée traitée, diffusée ou partagée, il y a un support auquel elle est intrinsèquement attachée. Heureusement, le monde des nouvelles technologies n'échappe pas à cet élan écologique qui bouleverse les consciences individuelles, collectives et entrepreneuriales.

Des data centers énergivores.

Rappelons brièvement qu'un data center (ou centre de données), est une infrastructure composée de réseaux d'ordinateurs, de serveurs informatiques et d'espaces de stockage qui permettent l'hébergement ainsi que le traitement de quantités colossales de données informatiques. A l'heure actuelle, le numérique représente 10% de la production électrique mondiale, les data centers en accaparent 18% selon l'association négaWatt [4]. Françoise Berthoud -- informaticienne au Gricad et fondatrice d'EcoInfo -- assure que les nouvelles technologies représentent 4% de nos émissions de gaz à effet de serre, et avec une augmentation de 5 à 7% tous les ans [1].

L'effet Big Data de ces dernières années a donc un impact écologique désastreux : la multiplication exponentielle des données informatiques, renforcée par l'essor du cloud, demande des data centers de plus en plus énergivores. Non seulement parce qu'il y a la nécessité d'avoir une alimentation en électricité intense et continue, mais surtout parce qu'il faut pallier l'effet joule (soit la chaleur thermique produite par un courant électrique) via la climatisation pour préserver l'intégrité des circuits électroniques.

Envisager un data center plus efficient et écologique.

S'emparant de ce sujet sensible, les grandes entreprises (comme les GAFA) se tournent vers les Greens data centers. En utilisant des matériaux de construction à faible émission, ou des convertisseurs catalytiques par exemple. Ou bien encore comme Apple et Facebook, en maximisant le free cooling, soit le refroidissement naturel grâce à l'air extérieur, en délocalisant les centres dans les pays nordiques (Suède notamment). Microsoft a quant à lui immergé son Natick dans les eaux de l'Ecosse, pompant l'eau de mer pour alimenter le circuit de refroidissement [2]. Plus proche de nous, la valorisation de la chaleur produite permet de chauffer depuis 2017 la piscine parisienne des Buttes au Cailles.

D'où l'enjeu du projet d'HPE et du NREL, qui consiste à examiner les données historiques sur plusieurs années provenant de capteurs installés au sein du data center Energy Systems Integration Facility (ESIF, l'un des plus performants dans son domaine) afin d'anticiper et de corriger rapidement les anomalies récurrentes. Les données collectées permettent également de mesurer son efficience via les calculs des Power Usage Effectiveness (PUE), Water Usage Effectiveness (WUE) et Carbon Usage Effectiveness (CUE). Les résultats sont encourageants : en moyenne ESIF récupère 97% de la chaleur émise par ses superordinateurs pour chauffer les bureaux et les laboratoires à proximité [3].
Le but recherché est de penser et de concevoir un nouveau type de data center, créer des outils de validation pour l'intégration et le déploiement continus des fonctions IT de base dans le data center moderne [3].

Puisque le data center est devenu un élément incontournable de notre société et de nos paysages, autant réduire son impact énergétique et composer avec les effets incontournables de son usage qui peuvent se révéler être, sinon bénéfiques au moins plus verts et orientés vers le durable et l'écologie. Si nous y mettons de la bonne volonté et de l'intelligence, quelle soit humaine ou artificielle.


[1] CAILLOCE, Laure, 2018. Numérique: le grand gâchis énergétique. Lejournal.cnrs.fr [En ligne]. 16 mai 2018. [Consulté le 5 décembre 2019]. Disponible à l'adresse : <https://lejournal.cnrs.fr/articles/numerique-le-grand-gachis-energetique>

[2] CLEANFOX, 2019. Les Green Data Centers, indispensables pour un numérique durable. Cleanfox.io [En ligne]. 18 juillet 2019. [Consulté le 5 décembre 2019]. Disponible à l'adresse : <https://cleanfox.io/blog/pollution-numerique-fr/les-green-data-centers-indispensables-pour-un-numerique-durable/#>

[3] PATRIZIO, Andy, ELYAN, Jean, 2019. Des datacenters plus verts chez HPE grâce à l'IA. Lemondeinformatique.fr [En ligne]. 3 décembre 2019. [Consulté le 5 décembre 2019]. Disponible à l'adresse : <https://www.lemondeinformatique.fr/actualites/lire-des-datacenters-plus-verts-chez-hpe-grace-a-l-ia-77266.html>

[4] SERMONDADAZ, Sarah, 2018. Numérique et écologie : les data centers, des gouffres énergétiques ? Sciencesetavenir.fr [En ligne]. 9 mars 2018. [Consulté le 5 décembre 2019]. Disponible à l'adresse : <https://www.sciencesetavenir.fr/high-tech/informatique/numerique-et-ecologie-les-data-centers-des-gouffres-energetiques_121838>