La durabilité dans le datacenter tourne autour de l'informatique

Le marché des datacenters est en pleine mutation, tout comme leur consommation électrique. Les indicateurs traditionnels d'efficacité énergétique sont toutefois de moins en moins adaptés à la réalité, car ils ne tiennent pas compte du plus gros consommateur d'électricité dans les datacenters : l'informatique.

En tant que pilier de notre monde numérique, les datacenters sont au cœur des débats sur la consommation énergétique et la durabilité environnementale. Le contrôle accru exercé par les gouvernements du monde entier souligne l'urgence de se pencher sur l'impact environnemental de ces installations : en Irlande, en Allemagne, aux Pays-Bas (Amsterdam) et à Singapour, des réglementations ou des moratoires temporaires ont été mis en place pour la construction de nouveaux datacenters en raison des inquiétudes liées à la consommation d'énergie.

Dans son dernier rapport intitulé « Energy and AI », l'Agence internationale de l'énergie (AIE) prévoit que la consommation mondiale d'électricité des datacenters va plus que doubler d'ici 2030, passant de 415 TWh en 2024 à environ 945 TWh. L'intelligence artificielle est le principal moteur de cette évolution.

Pourquoi les indicateurs d'efficacité traditionnels échouent

Une enquête annuelle menée par l'Uptime Institute montre que l'efficacité énergétique des datacenters à travers le monde est restée stable ces dernières années, telle que mesurée par l'indicateur conventionnel Power Usage Effectiveness (PUE), qui indique le rapport entre l'énergie totale consommée dans un datacenter et l'énergie utilisée par les équipements informatiques.

Mais la valeur PUE a ses limites : elle néglige différentes possibilités permettant de réduire les émissions liées au flux énergétique global dans le datacenter, par exemple la récupération de la chaleur perdue et les énergies renouvelables. Cependant, la principale limite de la valeur PUE est qu'elle n'est pas significative pour mesurer l'efficacité informatique.

Ironiquement, des serveurs inefficaces peuvent faire apparaître le PUE comme étonnamment bas. En effet, plus les équipements informatiques consomment d'énergie, plus le PUE s'améliore. Cela incite à fournir des ressources informatiques excédentaires afin d'améliorer artificiellement les valeurs PUE. La valeur PUE ne fournit aucune information sur le fait que les serveurs sont utilisés à 5 % ou à 50 % de leur capacité.

Dans quelle direction évolue l'informatique ?

Les prévisions technologiques concernant la consommation électrique dans le secteur informatique indiquent une forte croissance pour trois raisons.

• Premièrement, pendant quatre décennies, les technologies de fabrication du silicium ont bénéficié d'un doublement de la densité des puces tous les deux ans (ce que l'on appelle la loi de Moore), mais les progrès en matière de densité du silicium atteignent leurs limites physiques.

• Deuxièmement, la demande en puissance de calcul a considérablement augmenté en raison de la croissance rapide de l'intelligence artificielle (IA).

• Et troisièmement, la puissance thermique nominale (TDP), c'est-à-dire la dissipation thermique maximale en watts des processeurs de serveurs, augmente rapidement. Depuis les années 2000, la TDP des processeurs est passée d'une valeur à un chiffre à environ 100 W, puis s'est stabilisée pendant une dizaine d'années grâce à des conceptions écoénergétiques. Cependant, les gains d'efficacité et de densité devenant de plus en plus faibles, les TDP des derniers processeurs augmentent rapidement. Les processeurs graphiques (GPU), qui constituent la base de l'IA, présentent des valeurs TDP nettement plus élevées : le Nvidia A100 nécessite 300 W, les H100 et H200 déjà 700 W, et les derniers modèles B200 devraient même atteindre 1 000 W.

Les bons indicateurs pour l'informatique

Au vu de ces prévisions de croissance, de nouveaux indicateurs et méthodes d'évaluation de l'efficacité énergétique et des émissions dans les datacenters sont nécessaires. Ces indicateurs doivent non seulement tenir compte de la réutilisation de la chaleur et de l'utilisation d'énergies renouvelables dans l'infrastructure des bâtiments, mais aussi de l'efficacité des différents composants des équipements informatiques.

L'utilisation des charges de travail offre, par exemple, un aperçu plus nuancé de l'efficacité de l'utilisation des ressources informatiques. Un serveur qui n'est utilisé qu'à 10 % de sa capacité la plupart du temps représente non seulement une ressource inutilisée, mais aussi une inefficacité flagrante qui entraîne directement un gaspillage d'énergie et des coûts d'exploitation plus élevés.

La qualité technologique est également essentielle. Les opérateurs doivent se concentrer sur les options les plus modernes et les plus efficaces lorsqu'ils choisissent leurs technologies. Par exemple, opter pour des mémoires flash plutôt que des disques durs peut réduire considérablement la consommation d'énergie et les besoins en refroidissement. De même, choisir des câbles en fibre optique plutôt que des câbles en cuivre pour les réseaux augmente non seulement la vitesse, mais minimise également la consommation d'énergie.

Liste de contrôle pour le choix du colocataire

Infrastructure durable

• Valeur PUE : à considérer comme une orientation de base, mais jamais de manière isolée

• Récupération de la chaleur résiduelle : la chaleur résiduelle est-elle utilisée ou injectée dans le réseau de chauffage urbain ?

• Consommation d'eau : particulièrement critique dans les régions soumises à un stress hydrique – une consommation d'eau élevée dans les zones arides n'est pas durable

Informatique durable

• Utilisation : demander l'utilisation moyenne des serveurs, du stockage et du réseau

• Normes technologiques : mémoire flash, câblage en fibre optique, PDU modernes

• Surveillance : rapports réguliers sur l'efficacité informatique et surveillance continue disponibles ?

Transparence et certification

• Mesurabilité : quels indicateurs sont mesurés et vérifiés, et comment ?

• Bilan carbone : calcul des émissions opérationnelles sur la base des sources d'énergie

• Certifications : labels tels que SDEA, qui évaluent quantitativement l'efficacité DC et IT

La durabilité dans les datacenters est une priorité pour l'ensemble du secteur. Cependant, la communication des indicateurs d'efficacité reste largement volontaire, la plupart des indicateurs étant basés sur des déclarations spontanées et non sur des données vérifiées.

Exigez une efficacité informatique mesurable, une approche énergétique globale et des certifications vérifiées telles que le SDEA Label : c'est la seule façon de soutenir une digitalisation véritablement durable.