Net-ZeroEnergy : un data center HP déconnecté du réseau électrique
Avec son concept Net-ZeroEnergy Data Center, HP veut déconnecter les data center du réseau électrique en les alimentant uniquement par des sources locales d’énergie renouvelable.
Si cette approche séduira indubitablement les entreprises cherchant à réduire l’empreinte écologique et économique de leur centre informatique, elle répond aussi à des contraintes économiques et opérationnelles. Net-ZeroEnergy Data Center vise les sites isolés et les pays émergents. En Afrique et en Inde, par exemple, les coupures sont fréquentes. Il est donc indispensable de disposer d’une source électrique locale.
« Le concept HP Net-ZeroEnergy Data Center ne vise pas seulement à minimiser l’impact environnemental de l’informatique, mais aussi à réduire les coûts énergétiques associés à l’exploitation des datacenters pour étendre l’accessibilité et la disponibilité des services IT à travers le monde » résume Cullen Bash, directeur du groupe de recherche sur les écosystèmes durables au sein des HP Labs.
Un taux d’utilisation proche de 90 %
Pour parvenir à se passer du réseau électrique traditionnel, HP combine plusieurs approches complémentaires, bien connues des lecteurs de GreenIT.fr. La première consiste à optimiser le taux d’utilisation des équipements informatiques pour réduire leur nombre et, en conséquence, la consommation électrique globale. « Pour le moment, la plupart des équipements sont chargés à 20 %. Nous pensons pouvoir atteindre 90 % » explique Cullen Bash, Directeur du groupe de recherche sur les écosystèmes durables au sein des HP Labs.
Différer les tâches non prioritaires
Un ordonnanceur au cœur du dispositif. Pour atteindre un taux de charge 90 % tout en lissant les pics de charge (qui dimensionnent tous les équipements du centre informatique), HP propose de prioritiser l’exécution des processus. Un traitement qui nécessite une réponse immédiate sera exécuté dans la micro-seconde. En revanche, l’exécution d’un traitement par lots (batch) sera planifiée lorsque le data center est le moins sollicité ou lorsque la production électrique locale le permettra. Par exemple, les traitements non critiques et non prioritaires seront exécutés de jour afin de coïncider avec l’apport solaire pour les centres de calcul équipés de panneaux photovoltaïques.
Equilibrer la charge IT en fonction des ressources disponibles
HP indique disposer d’un logiciel capable d’équilibrer automatiquement et très finement l’ordonnancement des exécutions en fonction de la consommation énergétique instantanée, de la disponibilité des ressources (capacité d’exécution, de refroidissement, de production électrique locale), de la criticité des tâches, etc. Ce logiciel s’appui sur quatre modules :
– Module de prédiction : analyse prédictive de la disponibilité et du coût des ressources critiques, telles que les énergies renouvelables et la demande de traitements informatiques. Ce modèle prédictif s’appuie sur des technologies développées conjointement par les HP Labs, l’Université Virginia Tech (USA) et l’Université de Limerick (Irlande).
– Module de planification : algorithme d’optimisation qui assure l’alignement de la planification des traitements sur les objectifs opérationnels de haut niveau tels qu’atteindre une neutralité énergétique totale, pour permettre aux organisations de planifier leurs traitements en fonction de la disponibilité des ressources, tout en atteignant leurs objectifs.
– Module d’exécution : permet aux organisations de gérer les traitements et la consommation énergétique en temps réel, suivant leurs besoins de performances et leurs objectifs opérationnels pour datacenter.
– Module de vérification et de reporting : identifie et corrige les défauts d’alignement entre planification et exécution afin de garantir la pertinence de la planification.
Vers des data centers “météo-sensibles” ?
A terme, ces modules pourront tenir compte de paramètres très importants tels que les prévisions météo, le prix instantané du kWh électrique du réseau traditionnel, etc. Selon le pays, le paramètre météo peut avoir un impact conséquent en terme économique et de capacité. Le fait de pouvoir faire du free cooling augmente par exemple la capacité d’exécution puisque plus d’électricité est disponible pour alimenter les serveurs. A l’inverse, l’augmentation de la température extérieure impose d’utiliser une proportion plus importante de l’électricité produite localement pour refroidir les serveurs.
Container et physicalisation
Evidemment, le constructeur travaille également sur l’extinction automatique des équipements non utilisés, sur du refroidissement par l’air froid extérieur (free cooling), etc. Et il propose de mettre en œuvre les data center Net-ZeroEnergy en s’appuyant sur sa technologie de containers HP Eco POD. Selon l’activité du data center, HP propose des architectures informatiques différentes, pouvant être de type physicalisation avec Moonshot.
Au final, le lissage de la charge informatique combiné aux bonnes pratiques d’efficience énergétique déjà connues permettrait de réduire la consommation électrique de 30 % par rapport à un data center traditionnel tout en lui permettant d’exploiter une source locale d’énergie 80 % du temps. Les 20 % restant représentent les pics d’activité qui nécessitent de recourir au réseau électrique traditionnel.
Un test grandeur nature à Palo Alto
Pour valider son concept, HP le teste grandeur nature sur un petit data center installé à Palo Alto. Le constructeur y combine plusieurs sources d’énergie : 100 kW photovoltaïques installés sur le toit du data center et la génération d’électricité à partir de la biomasse environnante (bouses de vache de la ferme voisine). Cette seconde source est parfaitement constante tandis que la seconde permet un apport supplémentaire dans la journée.
Source : http://www.hpl.hp.com/news/2012/apr-jun/netzero.html et conférence de presse avec Cullen Bash, Directeur de la division Sustainable Ecosystems Research des HP Labs.
Frédéric Bordage
Expert en green IT, sobriété numérique, numérique responsable, écoconception et slow.tech, j'ai créé le collectif Green IT en 2004. Je conseille des organisations privées et publiques, et anime GreenIT.fr, le Collectif Conception Numérique Responsable (@CNumR) et le Club Green IT.