Selon diverses études, les centres de données représenteraient 1 à 3% de la demande mondiale en électricité. C’est beaucoup ! C’est donc sans surprise qu’une petite poignée d’entreprises technologiques qui sont à l’origine d’une grande partie de cette consommation d’électricité. Par-là, on fait bien évidemment allusion aux géants du numérique telles que Google, Amazon, Microsoft, Apple, Facebook et bien d’autres encore.
Depuis quelques années, avec le travail à distance qui se normalise et les gens du plus en plus connectés sur Internet avec leur smartphone, les géants du numériques investissent de plus en plus dans le Cloud Computing et donc dans la construction de nouveaux Data Centers. Résultat, le nombre de data centers extrêmement énergivores augmente ! Heureusement, quelques géants du numérique ont déjà trouvé l’arme idéale pour faire face au défi climatique des Data Centers. Il s’agit de l’Intelligence artificielle.
Les géants du numérique utilisent l’IA (intelligence Artificielle), pour verdir leurs Data Centers, ou centre de gestion de leurs données. Google, Meta, Microsoft ou encore Alibaba Cloud utiliseraient déjà l’Intelligence artificielle depuis quelques années pour optimiser la consommation de leurs centres de données en électricité et en eau.
Accès rapide (Sommaire) :
Les data centers sont un gouffre énergétique
Selon une étude menée par l’office allemand de la statistique fin 2021, il existerait dans le monde 7,2 millions de centres de données. Les États-Unis en ont 2 670. Ils sont suivis par le Royaume-Uni avec 452, l’Allemagne avec 443, la Chine, les Pays-Bas, l’Australie, le Canada, la France et le Japon.
Les centres de données ont besoin d’électricité pour faire fonctionner leurs équipements, mais aussi pour garder les machines au frais. Actuellement, diverses études avancent que les Data Centers consomment entre 1 et 3% de la demande mondiale en électricité.
À part cela, ils contribueraient aussi à 0,3 % des émissions de CO2 dans le monde. Les Data Centers sont ainsi au sommet de la consommation énergétique mondiale. Tous les data Centers du monde consommeraient davantage d’énergies que la totalité de la consommation électrique de pays comme la Grande-Bretagne.
Si rien n’est fait dès aujourd’hui pour réduire la part de consommation en énergie des data centers, elle pourrait atteindre un cinquième de la consommation mondiale en 2025 avec la hausse exponentielle des données stockées, avance une étude faite par l’International Energy Agency.
L’UE fait pression pour que les géants du numérique réduisent l’énergie consommée
Les géants technologiques avec leurs data centers sont de gros consommateurs d’électricité. Dans son rapport sur le développement durable pour 2020, Facebook a par exemple annoncé avoir utilisé un total de 7,17 millions de mégawattheures d’électricité pour l’année. Il s’agissait d’une augmentation de 39 % par rapport à 2019 et de 390 % par rapport à 2016.
Outre le fait que les géants du numérique sont de grands consommateurs d’électricité, le fait que leur niveau de consommation ne cesse d’exploser chaque année constitue également un problème, qui heureusement n’est pas ignoré par les autorités européennes.
En réaction, l’UE a fixé l’objectif de centres de données climatiquement neutres d’ici 2030 et oblige dans ce cadre les géants du numérique, les GAFAM y compris, à réduire leur consommation en électricité. Des systèmes de refroidissement efficaces, la réutilisation de la chaleur, une meilleure infrastructure et les énergies renouvelables sont les solutions proposées par l’UE.
L’IA met au régime les data centers pour les rendre moins énergivores
Comme pour la plupart de tout ce que l’IA et l’apprentissage automatique touchent, le centre de données deviendra plus léger, moins coûteux à exploiter et atteindra des mesures de performance plus élevées au fur et à mesure que la transition se déroule, et une grande partie de ce qui est fait par les opérateurs humains sera automatisée.
Ces mêmes technologies peuvent aussi être exploitées pour rendre les data centers moins énergivores et donc plus verts. L’application de l’IA au refroidissement des data centers permet par exemple aux équipes de gérer rapidement et efficacement l’équilibre thermique de chaque unité individuelle pour correspondre à la charge qu’elle dessert. L’IA peut en effet intuitivement réduire le refroidissent des unités peu chargées et en même d’augmenter l’effort des refroidisseurs sur les unités lourdement chargées et qui risquent de surchauffer.
Pour l’alimentation, l’IA permet aussi de réduire la consommation d’énergie des centres de données notamment en offrant aux équipes d’établir plus rapidement une référence pour des performances optimales et de savoir en quelques secondes quand un équipement ne fonctionne pas comme prévu et doit être pris en charge.
Ce sont là quelques applications très connues de l’IA déjà exploitées par la plupart des géants du numériques pour mettre au régime les data centers pour les rendre moins énergivores.
Google et son système de refroidissement en temps réel fonctionnant grâce à l’IA
Google fait partie des premiers géants du numériques à utiliser l’IA pour faire baisser la consommation d’énergie de leurs data centers. En 2016, l’entreprise annonce le déploiement de l’IA baptisée DeepMind sur ses propres centres de données. Résultat, la facture de refroidissement des centres de données a baissé de 40%, grâce notamment à une gestion plus intelligente et automatique de variables telles que les ventilateurs, les systèmes de refroidissement et les fenêtres.
En parallèle, la firme américaine a aussi développé un moteur de recommandation conçu spécialement pour optimiser l’efficacité énergétique de ses centres de données. Le moteur en question utilise des données (température, pression, puissance, débit de pompe…) fournies par les capteurs installés dans chaque data center ainsi que des données météorologiques pour déterminer quand exactement activer le système de refroidissement.
Google l’a compris et sait que la technique est plus rapide que l’être humain.
L’IA s’avère être plus rapide qu’un être humain et sait de quelle façon réduire au maximum la consommation sans que cela n’affecte le fonctionnement des Data Centers.
Le système de refroidissement en temps réel de Google aurait des capacités d’ajustements plus précis que ceux réalisés généralement par un humain, indique Joe Kava, vice-président des data centers chez Google sur le Journal du Net.
Microsoft et ses « méthodes de détection d’anomalie » basées sur l’IA
En 2021, Microsoft a dévoilé son projet de construire entre 50 et 100 centres de données par an pour accompagner la croissance du cloud partout à travers le monde. Il s’agit d’un projet certes important et nécessaire, mais qui peut aussi s’avérer catastrophique pour le climat et la planète. Anticipant de potentielles réactions négatives, la firme de Redmond profite aussi de l’occasion pour dévoiler ses innovations en matière de consommation énergétique.
Ainsi, l’annonce présente aussi un tout nouveau système de piles à combustible à hydrogène capable d’alimenter jusqu’à dix racks de serveurs. Pour Microsoft, le but avec la mise en place d’un tel système est bien évidemment de réduire la consommation en électricité de ses nombreux Data Centers.
Microsoft, depuis longtemps, cherche à verdir ses Data Centers
La même année, la firme de Redmond dévoile également la mise en place et le déploiement d’un nouveau système permettant de verdir encore plus ses data centers. Il s’agit de « méthodes de détection d’anomalie » basée sur l’IA conçues pour optimiser la consommation électrique et d’eau des équipements existants d’une part, et d’autre part d’optimiser l’agencement des serveurs afin de minimiser le gaspillage en énergie, en capacité réseau et en refroidissement.
Meta capitalise sur l’IA pour optimiser sa consommation électrique (data centers)
Meta exploite aussi à fond l’intelligence artificielle pour rendre ses data centers plus verts. Le groupe déploie notamment un système basé sur l’IA pour réduire au maximum la quantité d’air utilisée par ses data centers à des fins de refroidissement.
Le réglage de la captation de fluide pour le refroidissement des serveurs et autres appareils de ses data centers a aussi été confié à un moteur de deep learning exploitant des données comme la configuration des infrastructures de serveurs, la chaleur produite, les données météo…
En parallèle à tout cela, Meta utilise aussi l’IA pour la conception de béton plus vert destiné à la construction de centres de données. Le béton conçu avec l’IA émettrait moins de CO2 que le béton construit avec la méthode classique.
Alibaba Cloud et son système d’alerte de température basé sur Machine Learning
Il n’y a pas que les grandes sociétés technologiques américaines qui capitalisent sur l’Intelligence artificielle, Alibaba Cloud possède lui aussi ses propres technologies basées sur l’IA conçues pour rendre ses centres de données plus efficaces et donc moins énergivores.
La société chinoise de cloud computing, filiale du groupe Alibaba, aurait notamment réussi à mettre en place un système d’alerte de température basé sur ML déjà déployé dans ses nombreux centres de données dans le monde.
En utilisant les données de surveillance fournies par les milliers de capteurs installés dans les datacenter et un modèle de graphique spécialement conçu pour identifier un événement de température dû à des défauts d’installation de refroidissement, le système d’alerte de température basé sur Machine Learning en question serait capable de générer des alertes très à l’avance. Dans l’ensemble, le système contribue à optimiser le fonctionnement des data centers et en particulier celui du refroidissement et de la maintenance prédictive.
Une conclusion simple s’impose, il faut superviser et Monitorer ses Data Centers
Comme le préconisent tous les experts, il faut assurer une surveillance continue des centres de données ou de votre Data Center.
D’ailleurs l’an dernier le 19 Novembre 2021, à Grenoble, un doctorant Telecom Paris Tech en sociologie (Clement Marquet), a présenté sa thèse sur le sujet :
Ce nuage que je ne saurais voir. Promouvoir, contester et réguler les data centers à Plaine Commune.
En appuyant très clairement sur le fait que les Data Centers (ces structures invisibles et secrètes qui poussent partout) sont devenus quasiment un problème public
Car dans un Data Center sont regroupés, tous les équipements de votre système d’information, et certains plus que d’autres nécessitent un contrôle presque en continu.
Nous ne citerons pas tout, mais la climatisation, le système anti-incendie, le système anti-intrusion a minima doivent être monitorés, ainsi que l’électricité de la salle.
Auteur Antonio Rodriguez Mota Editeur et Directeur de Clever Technologies
Pour en savoir plus sur le Monitoring et la Supervision des Data Centers :
- Pour une supervision de qualité
- Pour une supervision des Data Centers avec remontée des alarmes par SMS
Rodriguez Mota Antonio, Andalou de naissance et fier de l’être, vivant à Paris de 1961 à fin 2012.
Informaticien de l’ancienne Époque (Cobol, Assembleur, RPGII), Directeur de banque presque 30 ans, depuis 1999 je dirige une PME (Editeur de Logiciel en SaaS et en On-Premise), dans la supervision des astreintes et la gestion des cellules de crise, communication par SMS
J’ai dirigé dans le monde Bancaire l’informatique, la comptabilité et la communication.
J’ai beaucoup travaillé dans le monde bancaire IBM, avec les IBM32, IBM 34 et IBM 38, et j’ai le plaisir d’avoir été parmi les tous premiers installateurs de ces systèmes en France.
Ma passion aujourd’hui, c’est internet, et la publication d’articles sur toutes les thématiques, dans des blogs spécialisés et de large diffusion.
Aujourd’hui, pour tenter de vivre une retraite méritée après tant d’années de labeur, je suis parti vivre en Espagne, mais je continue de passer plusieurs heures par jour, sur internet et les réseaux.
J’écris des articles à publier sur des sites internes, ou bien sur des blogs spécialisés, sur tous les sujets, mais de préférence sur les produits technologiques.
Et mon plaisir quotidien est d’écrire, sur la technologie, toutes les technologies, et de publier mes articles sur les sites de ma société (www.clever.fr) et sur différents blogs internet mais aussi sur d’autres médias plus connus comme médiapart ou le journal du net).
J’ai participé de nombreuses années, à des réseaux professionnels (Administrateur Afdel), Et vice-Président du Comité Richelieu, notamment lors de la création du Pacte PME.
