Les enjeux majeurs des Data Centers

Les Data Centers

Les Data Centers, ou Centres de Données, sont des usines abritant des milliers de serveurs informatiques stockant des quantités très importantes de données. Il s’agit d’un lieu physique, une pièce, un bâtiment, une infrastructure qui regroupent des serveurs. Le serveur est un ordinateur mis en réseau servant à héberger des données et sur lequel on peut accéder partout, à tout moment, grâce au système appelé « cloud ». Une tendance croissante d’externalisation informatique et de migration vers le cloud traduit le besoin des entreprises et organisations de connectivité, de stockage, de développement du Big Data et du déploiement de l’Internet. Les objectifs visés sont une optimisation des coûts, un gain en flexibilité et au final une amélioration de la qualité de services.

Problématique

Les Data Centers ont un impact global considérable sur la consommation d’énergies et sur l’environnement. En effet, le secteur du numérique engloutit près de 10% de la production électrique mondiale en 2015, et les seuls Data Centers représentent entre 20 et 30% de ce secteur. Un seul « gros » Data Center peut consommer à lui seul environ 100 millions de watts ! (CNRS – Le Journal, le 16/05/2018) En France, la consommation des Data Centers s’élevait à environ 3TWh en 2015 et la hausse prévue du nombre et de la taille des Data Centers va forcément entrainer une augmentation de cette consommation. Cette surconsommation des Data Centers est due à une alimentation continue des appareils, mais aussi et surtout à l’utilisation permanente (24h/24) de la climatisation (environ 50% de la facture d’électricité totale). Cette consommation mondiale très élevée d’électricité des Data Centers, ordinateurs, réseaux et autres outils numériques n’a fait qu’augmenter depuis 2015, et ne fera qu’augmenter dans les années à venir. Cela représente environ 4% de nos émissions de gaz à effet de serre, ce qui est extrêmement important.

Pour les entreprises exploitant les Data Centers, l’objectif est de répondre aux exigences élevées des utilisateurs finaux quels qu’ils soient, en tentant de garantir un temps de latence minimale voir nul et l’absence de « gigue » (débit haché et saturé). En effet, la dictature des utilisateurs finaux sur leur expérience de navigation et d’utilisation réseau incombe aux Data Centers un niveau de performances élevés, qui fait oublier aux exploitants la surconsommation énergétique et l’impact environnemental.

Répartition des consommations électriques d’un Data Center par catégorie.

Représentation de la pollution créée pour l’envoi et le stockage de mails.

Evolution des Data Centers

Les Big Data Centers représentaient en 2018 plus de 2/3 des installations et près de la moitié des nouveaux data centers dans le monde. La tendance est la captation d’une grande partie des besoins par ces grandes infrastructures, qui peuvent se développer rapidement. En France, il devrait y avoir 200 grandes centrales numériques en 2020, avec l’ouverture de 4 Data Centers de Microsoft et une expansion du réseau de Data4. Cette croissance du nombre de Data Centers d’environ 9% par an devrait peu à peu ralentir. La France souhaite attirer les géants exploitants de Data Centers en favorisant leurs venues : une réduction de moitié de la taxe sur l’électricité. D’ici 2021, les nouveaux systèmes des serveurs permerttront une capacité de stockage plus importante des Data Centers (x4 environ), ce qui devrait faciliter l’administration des serveurs et réduire leurs durées d’interruption. (usine-digitale, 29/09/2018)

Le plus grand Data Center au monde est le China Telecom Inner Mongolia Information Park au cœur de la capitale mongolienne, avec 1.2 millions serveurs.

Les Solutions du Groupe Phosphoris

Le Bureau d’études GARNIER, Groupe Phosphoris, souhaitant utiliser son savoir-faire énergétique au profit des plus bâtiments les plus énergivores, a choisi de développer des solutions permettant de réduire les consommations. Les équipes du BE ont constaté qu’il n’existait pas d’outil de calcul permettant d’orienter les spécialistes dans les différents choix technologiques (pour le refroidissement notamment) sur le marché. Elles donc ont dû travailler sur le développement d’un dispositif d’aide à la décision, s’appuyant notamment sur le logiciel spécialisé (6sigma) et des tests in situ de ses projets : Société Générale, Axatech, etc.

Les Solutions applicables qui découlent de ce dispositif s’orientent sur deux points majeurs : une urbanisation de la salle comprenant des études de répartition des équipements afin d’éviter un marquage trop important entre zones chaudes et zones froides ; et une adaptation des moyens de production d’énergies en fonction de l’environnement avec des études sur les conditions ambiantes, extérieures et les besoins.

L’outil d’aide à la décision permet aussi la valorisation des solutions alternatives de maîtrise énergétique et de réduction de l’impact environnemental, comme le free chiling. Cette solution permet un gain de consommation d’énergie pouvant aller jusqu’à plus de la moitié d’une climatisation conventionnelle. D’autres approches possibles sont l’intégration des Data Centers dans des BEPOS (Bâtiment à Energie POSitive) ou des BEPAS (Bâtiment à Energie PASsive), voire des écoquartiers afin de valoriser leurs rejets continus de chaleur.

Préparant le besoin exponentiel des Datas Centers et des objets connectés, le BE GARNIER possède des outils d’aide à la décision et des solutions pour contrôler les besoins énergétiques des bâtiments d’aujourd’hui et de demain.

Pour aller plus loin

Retrouvez l’ensemble des Expertises du groupe PHOSPHORIS sur sa Page métiers : les études de conception, d’exécution, la coordination technique et l’optimisation énergétique (recours au EnR).

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