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Comment rendre les centres de données plus grands et plus efficaces simultanément ?

La pandémie de Covid-19 a boosté notre usage d'Internet : surf, appels vidéo, streaming et jeux en ligne. Le 21 mars 2020, premier week-end de confinement en Belgique, Telenet a enregistré un pic de 2,6 téraoctets par seconde sur son réseau fixe, un record en hausse de 30 %.

Ces services reposent sur des centres de données, immenses entrepôts de serveurs hébergeant applications et données. Cette infrastructure consomme une énergie massive. Selon une étude récente dans Science, les data centers représentent 1 % de la consommation électrique mondiale. Un expert de Huawei estime que l'informatique pourrait atteindre 20 % d'ici 2030, équivalent à l'aviation.

Les opérateurs rivalisent d'innovations pour verdir leurs sites. Microsoft teste un data center sous-marin au large des Orcades écossaises, avec des expériences en Belgique.

Comment rendre les centres de données plus grands et plus efficaces simultanément ?

Le refroidissement, principal poste de consommation

Le plus grand centre de données belge est celui de Google à Saint-Ghislain (Wallonie), sur 100 hectares. « Nous y exécutons Street View, Maps, YouTube et notre moteur de recherche », explique Frédéric Descamps, responsable des opérations.

Une part majeure de l'énergie sert au refroidissement des serveurs surchauffés. « Heureusement, le climat doux belge aide : nous utilisons l'évaporation d'eau, plus efficace que l'air conditionné classique », détaille-t-il. L'eau absorbe la chaleur devant les serveurs, puis est refroidie en tour par pulvérisation.

L'efficacité se mesure via le PUE (Power Usage Effectiveness) : ratio entre énergie totale et énergie serveurs. « Plus il est bas, mieux c'est », insiste Descamps. À Saint-Ghislain, Google affiche un PUE annuel moyen de 1,08 (contre 1,58 mondial selon Uptime Institute). Sur 100 MWh pour les serveurs, seuls 8 MWh additionnels pour refroidissement et auxiliaires.

Autres initiatives : eau puisée dans un canal, panneaux solaires, serveurs tolérant des températures plus élevées.

Comment rendre les centres de données plus grands et plus efficaces simultanément ?

Plus grand rime avec plus efficace

Le site hyperscale de Saint-Ghislain (>50 MW) surpasse les data centers classiques (<10 MW). À Bruxelles, Kevlinx construit pour COLT un centre de 68 MW, équivalent à la conso de 27 000 foyers.

Le futur data center bruxellois consommera jusqu'à 68 MW, comme des dizaines de milliers de foyers.

Les hyperscales remplacent petits sites inefficaces, boostant l'efficacité globale malgré une conso absolue accrue. Kevlinx vise un PUE <1,2 via air extérieur et monitoring fin, plus récupération de chaleur pour bureaux et industrie.

De 10 à 100 gigabits : gains sur les serveurs et connexions

L'IA pèse lourd : YouTube, Google Translate... Former un modèle IA émet autant de CO2 que 5 voitures sur leur vie, selon l'Université du Massachusetts (2019).

Mieke De Ketelaere (imec) : « L'IA s'entraîne sur masses de données. Nous inspirons la nature via network pruning : supprimer connexions inutiles, comme le cerveau émonde ses neurones. Tests montrent x3 vitesse, x4 mémoire. »

Avec investissements, conso stable jusqu'en 2022 malgré boom Internet.

Effect Photonics optimise liaisons fibre : puces intégrées passent de 10 à 100 Gbit/s sans hausse énergétique, divisant conso par bit par 10.

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Innovations émergentes

L'IA affine le refroidissement : Google a réduit ses coûts de 40 % dès 2018. Piles à hydrogène remplacent générateurs diesel ; immersion liquide en vue pour meilleure conduction thermique.

Historiquement, données explosent mais énergie suit modérément. L'AIE prévoit stabilité jusqu'en 2022 si investissements perdurent.

Bientôt, Google à Saint-Ghislain dépassera BASF Anvers en conso.

Ronnie Belmans (EnergyVille, KU Leuven) : « Data centers grandissent inéluctablement, essentiels pour réseaux décentralisés (solaire, etc.). Interventions techniques atténuent, mais évolution continue. »


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