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SeDuCe ou comment réduire l'empreinte écologique des datacenters

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Avec l'essor du numérique et notamment du cloud, la quantité d'énergie consommée dans le monde par les centres de données grimpe en flèche. Ces "datacenters" regroupent en effet des centaines, voire des milliers de serveurs - que ce soit pour les grandes entreprises ou pour les administrations comme celle des impôts, à Bordeaux. Ils sont donc de plus en plus "énergivores". Leur empreinte carbone globale, à raison de 100 à 300 watts par serveur, équivaut à celle de l'ensemble du trafic aérien.

D'où l'idée de concevoir un nouveau type de centres de données, alimentés par des énergies renouvelables, et donc moins gourmands en énergie. Pour cela, l'Ecole des Mines de Nantes, avec l'Université de Nantes, le LINA et Inria, prévoit de se doter d'une plate-forme dédiée à la recherche, capable d'alimenter 200 serveurs - une première en Europe. Baptisé SeDuCe, ce projet "séduisant" a fait l'objet d'un financement à hauteur d'un million d'euros dans le cadre du contrat de plan Etat-Région.

"Nous avons choisi d'associer deux sources d'énergie : le photovoltaïque, qui produit de l'électricité même par temps couvert, et l'éolien, qui peut tourner même la nuit", explique Jean-Marc Menaud, enseignant-chercheur à l'Ecole des Mines de Nantes et co-fondateur de la société EasyVirt, spécialisée dans la maîtrise énergétique des équipements informatiques. 

Dès cet été, des panneaux photovoltaïques fixes seront donc implantés sur le toit de l'école, et un "tracteur solaire" installé au sol. Une petite éolienne, munie de pales de 12 mètres de diamètre, est envisagée. L'ensemble permettra d'alimenter directement les serveurs, EDF fournissant l'appoint, en cas de besoin. L'école disposera ainsi de son propre système de production d'électricité.

 

Moduler la charge de travail en fonction de la production d'énergie

 

Ce n'est pas tout. "La consommation d'électricité sur le web n'est pas uniforme, indique Jean-Marc Menaud. On observe un pic quotidien vers midi, et un autre autour de 22 heures. Au lieu de fournir de l'énergie en fonction de la demande, nous allons donc essayer d'adapter la charge de travail à la quantité d'énergie disponible. C'est un changement complet de paradigme." Pour cela, l'équipe du projet SeDuCe prévoit de sensibiliser les utilisateurs, par exemple avec un système d'heures creuses et d'heures pleines, assorti de tarifs différenciés certains jours. De quoi aboutir à un fonctionnement "écoresponsable".

Reste une autre question : que faire de l'énergie produite par la plate-forme de SeDuCe ? Une solution consisterait à la stocker - par exemple avec de l'hydrogène, ou avec un système de batteries conventionnelles. Autre piste : utiliser l'énergie disponible... pour les calculs informatiques. "En anticipant les besoins des utilisateurs, il est possible de faire tourner les ordinateurs lorsqu'on dispose d'une énergie suffisante", note Jean-Marc Menaud.

Plusieurs autres problèmes techniques doivent encore être résolus. Les panneaux photovoltaïques, par exemple, produisent un champ électromagnétique, qui atteint 2 ou 3 mètres lors de la conversion par l'onduleur. Ce qui ne cause aucun danger pour l'homme, mais peut tendre à perturber les instruments de mesure...

Mais là ne se limite pas l'ambition du projet. "Autour de SeDuCe, nous pouvons envisager de créer des synergies au sein de l'école et au-delà, estime Jean-Marc Menaud. Grâce à ce projet, OrangeLabs Lannion s’est rapproché de l’Ecole des Mines et propose de financer une CIFRE sur ces sujets à la rentrée 2016.  Il existe à Nantes tout un écosystème qui travaille sur le "green IT". Nous pourrions ainsi plancher avec d'autres équipes sur la production d'électricité photovoltaïque, ou sur le type de serveurs utilisés dans les datacenters." L'équipe de SeDuCe n'est décidément pas à court d'idées...

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