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INFRASTRUCTURE

Vers le datacenter producteur d'énergie

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Par Thierry Lévy-Abégnoli le 23/02/2011 - indexel.net
 
Datacenter-producteur-energie

Les datacenters les plus verts ne consomment guère plus d'énergie que les serveurs eux-mêmes. Ceux de Bouygues Telecom ou d'OVH en produisent même ! Tour d'horizon des procédés.

 

Le datacenter du futur ne consommera plus d'énergie pour assurer son refroidissement et pourrait même en produire ! L'industrie informatique part pourtant de loin. Pour mesurer le chemin parcouru, il faut se pencher sur un indicateur – le PUE (Power Usage Effectiveness) – qui exprime le ratio entre l'énergie consommée par les seuls équipements informatiques et celle absorbée par le datacenter entier. Le PUE dépasse couramment 4 ou 5 alors mais peut tendre vers 1 grâce au refroidissement gratuit (free cooling), adopté par Bouygues Telecom ou l'hébergeur OVH.

Ces deux entreprises récupèrent en outre la chaleur produite par le datacenter. "Cela ne permet pas de faire baisser le PUE puisque cette chaleur n'est pas comparable à une consommation électrique. Mais, déduite du PUE, elle permet d'obtenir un pseudo PUE inférieur à 1", explique Jean-Michel Rodriguez, responsable mondial green datacenter chez IBM. En somme, l'informatique consomme alors virtuellement moins que l'ensemble des serveurs !

Refroidissement gratuit

Jean-Michel RodriguezUn procédé de free cooling très simple mais interdit en France consiste à utiliser de l'eau puisée dans une rivière. Un second procédé, baptisé "direct air free cooling", consiste à injecter de l'air extérieur. "Cela revient à placer un ventilateur devant une fenêtre ouverte", résume Jean-Michel Rodriguez (photo). Il faut quand même ajouter un filtre et un détecteur d'hygrométrie pour prévenir toute condensation. "Ce procédé est pratiquement réservé aux serveurs blades", affirme le spécialiste d'IBM. Pour sa part, OVH le restreint à une minorité de serveurs. Un troisième procédé consiste à utiliser l'air extérieur pour refroidir l'air intérieur (ou un circuit d'eau), mais cette fois sans aucun contact, donc via un échangeur air/air (ou air/eau). "Cette méthode est efficace au dessus de Lyon car la température moyenne assure une gratuité du refroidissement huit mois par an", estime Jean-Michel Rodriguez.

Produire de la chaleur pour chauffer les bâtiments

Dans son nouveau datacenter de 2 400 m², Bouygues Telecom utilise une variante de cette méthode pour réduire la consommation de ses groupes froids (équipements qui fonctionnent comme des réfrigérateurs). Quand la température est sous 13°C (cinq mois de l'année), les compresseurs de ces groupes froids ne fonctionnent plus car l'échange se fait directement avec l'air extérieur. 

Gerard Lapiche Bouygues Telecom"L'investissement est doublé mais la consommation du système de refroidissement est réduite de 30 %, soit un PUE de 1,7 au lieu de 2, et un ROI de trois ans", explique Gérard Lapiche (photo), responsable immobilier travaux neufs chez Bouygues Telecom. Bouygues Telecom et OVH vont plus loin, en récupérant une partie de la chaleur produite par le datacenter. Refroidissement et récupération de chaleur sont alors intimement liés.

Première étape : urbaniser le datacenter en cloisonnant allées froides et chaudes. Les secondes dégagent de l'air à 40°C qui permet de chauffer de l'air ou de l'eau via un échangeur. "Cette température ne permet pas de chauffer un bâtiment très éloigné et le ROI est difficile à formaliser", pondère Jean-Michel Rodriguez. En final, la récupération de chaleur n'a de sens que pour les gros datacenters... comme ceux qui fourniront des services de cloud aux PME.

Des serveurs directement refroidis à l'eau

Chez Bouygues Telecom, ce n'est pas la chaleur des serveurs qui est exploitée mais celle produite par le condensateur de l'un des douze groupes froids du nouveau datacenter. Récupérée via un échangeur, cette chaleur permet quand même de chauffer un bâtiment de bureaux de 2000 m². "Le ROI est d'environ deux ans", affirme Gérard Lapiche.

Chez OVH, l'air réchauffé par les serveurs (en "direct air free cooling") permet de chauffer une salle de sport. Parallèlement a été mis en place un circuit fermé d'eau. Celle-ci se refroidit durant son transit à l'extérieur du datacenter, en réchauffant bureaux et bâtiments voisins. En revenant dans le datacenter, elle est à nouveau à bonne température pour refroidir les serveurs et récupérer leur chaleur.

Henry Klaba"En été, l'eau est refroidie par des échangeurs thermiques extérieurs, si bien qu'aucun système actif n'est jamais nécessaire", affirme Henri Klaba (photo), président d'OVH. Non seulement l'investissement est trois fois inférieur à un système classique mais la consommation du datacenter est réduite de 30 %. Le PUE descend à une valeur record de 1,12 et le pseudo-PUE, non chiffré, est encore inférieur. En fait, si OVH parvient à de telles économies, c'est que ses circuits d'eau froide ne servent pas, comme c'est traditionnellement le cas, à refroidir de l'air qui refroidit à son tour les serveurs. "Cette eau passe à l'intérieur des serveurs pour les refroidir directement", affirme Henri Klaba. Pourtant, une telle offre est marginale.

"Chez IBM, la seule exception concerne un serveur destiné au calcul numérique intensif mais il impose des précautions particulières car toute fuite d'eau provoquerait des courts-circuits", confirme Jean-Michel Rodriguez. De fait, OVH a assemblé 80 000 serveurs physiques intégrant des systèmes de refroidissement à eau maison. "Pour prévenir les risques de court-circuit, nous avons adapté le réseau électrique et mis en place un système de détection de fuite", précise Henri Klaba.

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