Outre un meilleur respect de l'environnement, IBM pense pouvoir les aider à diviser leur facture électrique par deux. Une économie qui peut atteindre plusieurs millions d'euros chaque année.

« Seulement 4% de l'électricité qui entre dans un centre informatique est utilisée par les processeurs des serveurs. Pour un processeur de 100 watts, nous comptons jusqu'à 3500 watts de dépenses électriques connexes » constate Jean-Michel Rodriguez, Energy Efficiency Leader du Centre de support produits et solutions (PSSC) de Montpellier.

Chaque watt inutile se traduit par une dépense inutile et par l'émission de 0,5 g de CO2 dans l'atmosphère. Très sérieux sur le sujet, Big Blue a lancé le projet Big Green il y a deux ans. Financé à hauteur d'un milliard de dollars, ce projet vise à réduire la consommation électrique des centres informatiques (data centers). Une démarche opportuniste car 78% d'entre eux devront être renouvelés dans les 24 mois à cause de leur vétusté. « L'environnement est formidable relais de croissance » confirme Nicolas Sekkaki, patron de la branche Global Technology Services d'IBM en France.

Un premier centre informatique vert à Montpellier

IBM a inauguré le 28 novembre dernier son premier centre informatique « vert » dans l'hexagone. Il ne s'agit pour le moment que d'un pilote de 70 m2. Mais ses principes de conception et les technologies qu'il embarque seront appliqués au 20.000 m2 du centre informatique de Montpellier. Cette vitrine sert à démontrer aux entreprises, les économies d'euros et de CO2 qu'elles peuvent réaliser. Pour certains, il s'agit d'une véritable urgence. « Nos clients ne parviennent plus à ajouter de serveurs car ils ne disposent pas d'assez de puissance électrique pour les alimenter et les refroidir. Toute cette chaleur, c'est de l'électricité dépensée pour rien et du CO2 en trop dans l'atmosphère » estime  Jean-Michel Rodriguez.

IBM propose donc un éventail complet de solutions allant de serveurs plus économes en énergie en passant par des systèmes modulaires de climatisation, des logiciels de supervision, et même des centres informatiques clés en main de 450 à 2.000 m2. Modulaires ces data centers peuvent accueillir jusqu'à 12 fois la puissance de calcul initialement déployée et coûtent 40% moins chers grâce à la standardisation des modules. Baptisé Enterprise Modular Data Centers (EMDC), cette gamme de solutions permet « d'économiser jusqu'à 43% de la facture électrique d'un centre informatique traditionnel », précise Nicolas Sekkaki.

Pour tenir cet engagement, le constructeur mixe des technologies dignes de la conquête spatiale avec des techniques issues des halles de Rungis. « Il faut commencer par consolider les serveurs grâce aux outils de virtualisation », conseille Jean-Michel Rodriguez. Un serveur Intel est occupé 4 à 12% du temps en moyenne, un serveur Unix 10 à 20% et un mainframe de 80 à 90% du temps.

Bien entendu, IBM prêche pour sa paroisse, notamment ses deux machines basse consommation : le mainframe z10 et le iDataPlex. Il consolide actuellement 3.900 serveurs de messagerie (350 000 utilisateurs) sur 17 serveurs z10 sous Linux pour réaliser 80 % d'économie en consommation électrique. L'équation est simple : plus on limite de nombre d'alimentations électriques tout en augmentant leur efficacité et moins la machine consomme d'énergie. Transformer des serveurs physiques en serveurs virtuels réduit donc mécaniquement la facture électrique.

De la NASA à Rungis

Pour s'adapter aux centres informatiques existants, IBM s'est allié à APC by Schneider Electric. Ce partenaire propose des baies qui intègrent une alimentation électrique optimisée. Elles extraient aussi l'air chaud à la source et amènent l'air froid directement dans le rack. « Cela évite un gâchis énorme. Les anciens centres informatiques étaient entièrement refroidis. C'est comme si l'on portait la température de toute la cuisine à -20 degrés pour congeler un steak au lieu d'utiliser un congélateur » image Michel Teyssedre, vice-président des systèmes pour l'industrie chez IBM France. Selon la situation géographique et la conception du centre informatique, la climatisation peut représenter jusqu'à 50% de sa facture électrique. D'où les efforts d'IBM sur ce sujet.

Big Blue installe aussi des rideaux de boucher entre les serveurs. Constitués d'un plastique épais et isolant, ils canalisent les flux d'air chaud et d'air froid entre les machines. En créant des zones de haute et de basse densité, ils permettent de réaliser jusqu'à 10% d'économie sur la facture électrique de la climatisation. « Nous avons trouvé cette idée en étudiant l'isolation thermique des halles de Rungis » explique Jean-Michel Rodriguez. « Ces rideaux ont fait leur preuve. Ils ne sont pas chers et sont simples à installer » ajoute-t-il.

Adapter l'infrastructure à la demande

Statiques, ces démarches peuvent encore être améliorées grâce au pilotage temps réel de l'infrastructure techniques (climatisation, serveur, etc.). IBM a donc positionné des capteurs dans tous ses serveurs de dernière génération. Il propose aussi des capteurs exogènes Wi-Fi. Ces capteurs mesurent la charge de travail, la consommation électrique, et la température. L'analyse en temps réel de ces éléments grâce aux outils de supervision (gamme Tivoli et Active Energy Manager) permet de réguler la climatisation et même de déplacer des serveurs virtuels d'une machine à une autre pour optimiser la charge des machines physiques. Bien entendu, « plus l'infrastructure est homogène et plus c'est facile » rappelle Nicolas Sekkaki.

En ce qui concerne les économies d'énergie, IBM explore aussi d'autres pistes comme le refroidissement des racks avec de l'eau, l'optimisation des alimentations électriques pour qu'elles soient très efficaces (plus de 90%) dès 50% de charge, la mutualisation des alimentations électriques pour éviter une redondance physique systématique, le « free cooling », etc. Mais ce n'est pas leur empilement qui permet d'atteindre le meilleur PUE (Power Usage Effectivness). « Cela coûte par exemple plus cher de faire du free cooling en Alaska que d'utiliser de l'air conditionné car il faut réchauffer et déshumidifier l'air extérieur », illustre Jean-Michel Rodriguez.



Au final, la réduction de 20 à 42% de la consommation électrique du datacenter peut se traduire par plusieurs millions d'euros d'économies annuelles en coût de fonctionnement, et autant d'émission de CO2 en moins. La fabrication de l'électricité consommée par un petit centre informatique (100 serveurs) émet environ 300 tonnes équivalent carbone par an, soit la consommation annuelle de 300 Peugeot 106 ou 300 allers-retours Paris-Boston. L'enjeu économique a donc un impact environnemental fort. Pour prendre un autre repère, la consommation électrique du data center IBM de Montpellier (70 GWh par an) équivaut à la consommation annuelle d'électricité (et donc aux rejets de gaz à effet de serre associés) d'une ville de 10.000 habitants.

Frédéric Bordage

PUE : Power Usage Effectiveness

Rapport entre le total de l'électricité consommée par le centre informatique et celle réellement utilisée par le matériel informatique. Un PUE moyen se situe actuellement entre 2 et 3. C'est à dire que le centre informatique consomme une à deux fois plus d'électricité en dehors des serveurs. L'objectif de l'association The Green Grid est d'atteindre un PUE de 1,8 d'ici quelques années.

Combien consomment les centres informatiques ?

Selon une étude conjointe menée par l'université de Stanford sur des chiffres IDC pour le compte d'AMD, la consommation électrique des principaux centres de données a doublé entre 2000 et 2005, atteignant 45 milliards de kWh en 2005. Soit un coût annuel de 2,7 milliards de dollars pour les Etats-Unis et 7,2 milliards de dollars à l'échelle de la planète ! La consommation 2007 pour l'Europe seule s'élève à 16,3 milliards de kWh (1,6 milliards d'euros).

Comment se décompose la facture électrique d'un centre informatique ?