La consommation énergétique des datacenters est devenue une préoccupation centrale à l’ère du big data et de l’explosion du cloud computing. Ces infrastructures nécessitent une quantité considérable d’énergie pour alimenter non seulement les serveurs, mais aussi les systèmes de refroidissement indispensables au maintien de températures adéquates. Les facteurs influençant cette consommation sont multiples, incluant la conception du datacenter, l’efficacité des équipements, la gestion de la chaleur et les sources d’énergie utilisées. L’optimisation énergétique est donc essentielle pour réduire les coûts opérationnels et l’impact environnemental, incitant les opérateurs à innover en matière de technologies vertes et de pratiques durables.
Plan de l'article
Les principaux facteurs de consommation énergétique dans les datacenters
Consommation électrique des serveurs : Selon l’Uptime Institute, la consommation électrique des serveurs a connu une augmentation de 266 % depuis 2017. Cette hausse significative s’explique par l’augmentation de la densité des données traitées et la complexité croissante des traitements informatiques. Les data centers, avec leur architecture massive et leurs serveurs à haute performance, sont ainsi responsables de près de 3% de la consommation mondiale d’électricité.
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Impact des sites hyperscale : Un site hyperscale moyen peut consommer entre 20 et 50 MW par an. Ce niveau de consommation, combiné au nombre croissant de ces installations, pose un défi en termes d’approvisionnement énergétique et d’impact environnemental. Les opérateurs de data centers sont donc contraints de chercher des solutions pour optimiser l’usage de l’énergie et réduire l’empreinte carbone.
Concurrence des technologies vertes : Les groupes électrogènes diesel, souvent utilisés comme solution de secours, font face à une concurrence croissante de la part des piles à combustible à hydrogène, plus propres. Cette transition vers des sources d’énergie alternatives est essentielle pour répondre aux exigences réglementaires et aux attentes sociétales en matière de durabilité.
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Densités plus élevées et stratégies de refroidissement : Les densités plus élevées des équipements dans les data centers modifient les stratégies de refroidissement. Le Power Usage Effectiveness (PUE) devient un indicateur clé pour mesurer l’efficacité énergétique des infrastructures. L’adoption de techniques de refroidissement innovantes et l’optimisation des flux d’air sont majeures pour maintenir des performances élevées sans surconsommation d’énergie.
Stratégies d’optimisation de l’énergie et meilleures pratiques
Standardisation et régulation : Les hyperscalers, avec leur capacité à influencer l’industrie, se tournent désormais vers la standardisation pour optimiser leurs opérations. Cette tendance s’accompagne d’une régulation accrue, à l’image de ce que Dublin et Singapour mettent en œuvre pour limiter la consommation énergétique des data centers. Ces initiatives montrent que la performance énergétique n’est plus seulement une question de conscience écologique, mais aussi de conformité réglementaire.
Pratiques d’excellence : L’optimisation énergétique des data centers passe aussi par l’adoption de meilleures pratiques, notamment en matière d’efficacité énergétique. La mesure et l’utilisation de indicateurs tels que le Power Usage Effectiveness (PUE) pour évaluer et améliorer les performances sont devenues des démarches systématiques. Les opérateurs s’orientent aussi vers l’intégration d’énergies renouvelables, réduisant ainsi l’empreinte carbone de leurs installations.
Technologies vertes et efficience : La compétition entre les sources d’énergie s’intensifie, poussant les data centers à explorer des alternatives aux groupes électrogènes diesel. Les piles à combustible à hydrogène se présentent comme une solution prometteuse, offrant une réduction significative des émissions de CO2. L’innovation dans les systèmes de refroidissement et la gestion intelligente de l’énergie sont des facteurs déterminants pour améliorer la performance énergétique des infrastructures de données.
L’impact de la technologie et de l’innovation sur l’efficacité énergétique
Avènement de la 5G et du Métavers : Les nouvelles technologies telles que la 5G et le Métavers, identifiées par Vertiv comme des tendances clés pour 2023, vont modifier considérablement les infrastructures de data centers. Ces technologies, par leur demande en bande passante et en capacité de traitement, influenceront la consommation énergétique des centres de données. La nécessité de déployer des infrastructures plus performantes et moins énergivores se fait sentir, pour répondre à l’augmentation attendue du trafic de données.
Évolution des infrastructures : Les opérateurs de data centers sont désormais conscients que l’efficience énergétique passe aussi par une évolution des infrastructures. L’analyse du cycle de vie des équipements, permettant d’évaluer leur impact environnemental de la fabrication à la mise hors service, devient un outil décisionnel essentiel. Les technologies émergentes, comme le refroidissement liquide ou les serveurs à haute densité, offrent des perspectives de réduction de la consommation d’énergie.
Intelligence artificielle et automatisation : L’intégration de l’intelligence artificielle dans la gestion des data centers ouvre la voie à une automatisation avancée, permettant une régulation plus précise de la consommation énergétique. Des algorithmes sophistiqués sont capables de moduler l’activité des serveurs en fonction des besoins réels, évitant ainsi le gaspillage d’énergie inhérent aux systèmes surdimensionnés ou sous-exploités.
Engagement environnemental : Les opérateurs de data centers, sous la pression des réglementations et d’une conscience écologique accrue, s’engagent dans des démarches de réduction de leur empreinte carbone. L’utilisation d’énergies renouvelables, l’amélioration de l’efficacité de l’utilisation de l’eau et la participation à des projets de compensation carbone sont autant de stratégies adoptées pour parvenir à des centres de données plus verts et éco-responsables.
Études de cas et solutions d’optimisation énergétique réussies
Le modèle Vertiv : Vertiv, acteur majeur dans le domaine des infrastructures numériques critiques, illustre parfaitement l’impact positif des solutions d’optimisation énergétique. Sous la houlette de Giordano Albertazzi, la firme a développé des systèmes avancés de gestion thermique et des solutions de refroidissement innovantes permettant aux data centers de minimiser leur consommation énergétique. Ces avancées s’accompagnent d’une réduction significative de l’empreinte carbone et d’un meilleur indicateur d’usage de l’énergie (PUE), démontrant par là-même l’efficacité de telles innovations dans la gestion énergétique des centres de données.
La standardisation selon les Hyperscalers : Les Hyperscalers, ces entités gérant des data centers à très grande échelle, se tournent vers la standardisation de leurs installations pour optimiser l’efficacité énergétique. Ce processus simplifie la gestion des ressources, permettant une meilleure prédictibilité de la consommation énergétique et une réduction de la variabilité opérationnelle. Des métropoles telles que Dublin et Singapour mettent en œuvre des régulations strictes visant à maîtriser la consommation d’énergie des data centers, incitant ces derniers à adopter des pratiques énergétiques performantes et durables.
La recherche et les statistiques pour l’action : Des organisations telles que le Ministère américain de l’énergie et l’entreprise d’analyse Omdia fournissent des données majeures sur la consommation d’énergie et l’efficacité de l’utilisation de l’eau dans les data centers. Ces statistiques permettent d’élaborer des stratégies éclairées et de mesurer l’impact des actions entreprises. Karsten Winther, à la tête de Vertiv pour la région EMEA, souligne l’importance de ces études pour l’optimisation continue des performances énergétiques, faisant écho à une industrie en quête constante d’amélioration de son efficience.