Pièce maîtresse de l’infrastructure des réseaux, les centres de données sont de gros consommateurs d’énergie. Pour réduire leur empreinte sur l’environnement, il est possible d’actionner plusieurs leviers.

Les data centers sont ainsi au cœur de la transformation numérique. Ils abritent les équipements informatiques (baies de serveurs) qui permettent le stockage, le traitement et la protection de données. La croissance soutenue de la production et de l’usage de données numériques, par les particuliers comme par les entreprises, exige une capacité de stockage toujours plus importante et une gestion optimisée de ces données.

On pourrait légitimement craindre une explosion similaire des consommations énergétiques. « A l’heure des engagements européens sur les émissions de gaz à effet de serre, il est indispensable de monitorer ce sujet de près », indique Aymeric Tissandier, directeur Building Solutions chez VINCI Energies et administrateur de France Datacenter ‒ association qui regroupe les acteurs de l’écosystème des data centers ‒, qui a adopté le Code de conduite européen pour l’efficience énergétique des centres de données.

Comment accompagner le développement des usages tout en en limitant l’impact sur l’environnement ? Pour les data centers, la maîtrise de la consommation d’énergie passe par des actions sur les matériels et les processus. Elle est aussi liée à la diversification des sources de production électrique en intégrant les énergies renouvelables.

Pour ce qui concerne les équipements informatiques, les progrès ont été spectaculaires, ce qui a permis de contenir les dépenses énergétiques. « Entre 2010 et 2018, quand la consommation d’un serveur de calcul a été divisée par quatre, celle d’un serveur de stockage l’a été par neuf, souligne Aymeric Tissandier. Au global, le volume de calcul a plus que quintuplé dans la période, et la quantité d’énergie électrique consommée n’a finalement augmenté que de 6 %. »

En complément, les infrastructures ont été modernisées. Les consommations ont été optimisées grâce à une meilleure gestion du refroidissement, et à du matériel de plus en plus sophistiqué. « On le constate à notre échelle d’installateur, le centre de données est l’un des secteurs qui offrent la meilleure technicité », ajoute Aymeric Tissandier. Cela concerne des projets de travaux neufs, mais aussi de nombreux projets de remplacement ou de rétrofit, avec des matériels de dernière génération moins énergivores.

Optimiser la consommation et développer les énergies renouvelables

Les opérateurs de data centers ont toutes les raisons d’investir dans l’optimisation de la consommation d’énergie, et notamment des raisons de coûts puisque l’énergie est le premier poste de dépenses d’un data center (49 %), selon l’ATEE, l’Association technique énergie environnement. Cette énergie, c’est celle qui alimente les serveurs, mais aussi celle qu’il faut dépenser pour les ventiler et les refroidir. Car 100 % de l’électricité consommée par les matériels informatiques se transforme en chaleur qu’il convient d’évacuer. De plus, la demande d’« électricité verte » de la part des grands clients amène les centres de données à jouer sur les deux tableaux : optimiser la consommation et intégrer les énergies renouvelables dans leurs solutions.

Equinix, le plus grand fournisseur mondial de data centers et de services d’hébergement d’infrastructures au monde, affiche ainsi « une consommation mondiale couverte à 90 % par une énergie sans impact carbone », souligne Régis Castagné, son directeur général pour la France. Ce ratio intègre notamment de la production d’énergie renouvelable en Californie et de l’achat de certificats d’énergie verte.

Mécanique des fluides et PUE

Dans le cadre de l’exploitation, l’efficacité énergétique peut aussi être améliorée en travaillant sur les flux d’air froid et d’air chaud à l’intérieur de la salle informatique. Les spécialistes parlent à ce propos d’« urbaniser un centre », c’est-à-dire séparer les flux par des parois en orientant les baies informatiques (étagères de serveurs) dans le bon sens pour souffler l’air chaud du même côté, en évitant le mélange des flux.

L’outil de simulation de la mécanique des fluides de VINCI Facilities « permet de réallouer les serveurs et de mieux répartir les consommations ».

VINCI Facilities offre un outil de simulation de la mécanique des fluides dans un data center. « Cet outil permet de réallouer les serveurs et de mieux répartir les consommations », indique Thomas Felgines, responsable d’affaires au sein de l’entreprise VINCI Facilities Data Center & Télécom.

Après une phase d’audit, VINCI Facilities met en place un monitoring, appuyé sur des capteurs de données, afin d’identifier les leviers sur lesquels agir afin de réduire la consommation. Dans la phase de recommandations qui suit, l’expert va proposer des actions d’urbanisation, des remplacements de matériels, des réglages. Il va aussi définir un PUE cible. Le PUE, ou Power Usage Effectiveness, est le rapport entre l’énergie totale consommée par le data center (informatique, ventilation, refroidissement, éclairage) et l’énergie totale consommée par l’informatique et les équipements réseaux.

Cet indicateur de performance énergétique peut varier du simple au double. Chez Equinix, le PUE varie de 1,1 à 1,3 alors que « dans les data centers plus axés sur la sécurité que sur la consommation, il peut atteindre 2,5 », précise Aymeric Tissandier.

Plus le PUE est proche du chiffre 1, plus le data center sera performant du point de vue énergétique. Sachant que le PUE moyen est de 1,8 et que 12,5 % des data centers ont un PUE supérieur ou égal à 2,5, il reste encore du travail pour accompagner la transition énergétique des opérateurs de la transition numérique.

19/11/2020