04 Juin Thésée DataCenter : Le Jumeau Numérique à la source de sa conception
Un data center nouvelle génération aux caractéristiques inédites
Nouvel acteur français d’hébergement informatique de colocation neutre, Thésée DataCenter innove en termes de conception de data centers. Il s’agit du seul data center en France à bénéficier de la certification Tier IV de l’Uptime Institute. Autre originalité : Thésée est la première société de colocation qui va utiliser le jumeau numérique de la conception du data center jusqu’à sa gestion opérationnelle. Un portail de services en ligne va intégrer ce jumeau numérique.
Pourquoi Thésée a-t-il mis en place un Jumeau Numérique ?
La naissance du jumeau numérique de Thésée
Thésée a mandaté Hewlett Packard Enterprise pour diriger la conception, le PMO (Project Management Office) de la construction et la mise en service de son nouveau data center. HPE utilise la solution 6SigmaDCX de Future Facilities distribué par Wattdesign en France. Le Jumeau Numérique 6Sigma, intégré à cette solution, a joué un rôle fondamental dans cette conception.
Pour Eric Arbaretaz, qui a une grande expérience des simulations thermiques en construction ou en amélioration de data centers « l’aéraulique d’une telle salle informatique est particulièrement complexe. Il faut l’anticiper dès la phase de conception initiale. Je sais que je peux avoir confiance dans les résultats fournis par le logiciel 6Sigma. A condition de pouvoir m’appuyer sur une équipe de concepteurs maitrisant l’outil et la compréhension du fonctionnement des data centers. L’équipe de Maitrise d’œuvre HPE faisait preuve de ce savoir-faire. Surtout, elle avait également l’expérience d’accompagner ses clients dans la certification des data centers par Uptime Certitude. Tout en ayant une bonne vision des évolutions informatiques des 10 prochaines années. »
Il y avait dès le départ une condition préalable à la conception. Il était indispensable de réaliser une modélisation CFD, et ce pour 2 raisons :
Pour Pascal Lecoq, Worldwide Practice Director, Data Center Technology Services, Hewlett-Packard Enterprise, les défis à relever étaient multiples :
« Il y avait plusieurs challenges à relever en matière de conception et de principes technologiques : tout d’abord garantir des conditions opératoires optimales de refroidissement des salles informatiques en hébergeant des environnements IT très hétérogènes, pour des clients « conventionnels » comme pour les nouveaux cas d’usage de Cloud Privé, de HPC ou d’Intelligence Artificielle hyperconvergés et très denses (jusqu’à 30 kW par baie). En second lieu nous devions adresser les besoins de haute disponibilité de Thésée au niveau Tier IV certifié par l’Uptime Institute. Et enfin nous devions garantir une performance énergétique du site avec un PUE très faible, pour une meilleure compétitivité financière de l’hébergement, mais aussi en réduisant au maximum son empreinte carbone, pour laquelle une analyse de la chaine de valeur a été utilisée par Thésée. HPE a donc proposé en particulier pour la partie CVC un système de production de froid à trois niveaux unique en son genre : Le principe de base est une technologie de de Free Cooling indirect à l’air, auquel nous avons adjoint un refroidissement adiabatique utilisant une production d’eau pure osmosée, et enfin un dernier niveau pour les heures les plus chaudes utilisant une production d’eau glacée avec des groupes froids à débit variable.
La difficulté de l’exercice consistait aussi à garantir le refroidissement optimal quelle que soit l’hétérogénéité de l’urbanisation des salles, avec des zones à très faible densité (3 à 5kW par baie), et d’autres à très forte densité (30kW par baie), sans risque de générer des points chauds. Pour cela, grâce à des automates de régulation couplés à un système d’Intelligence Artificielle (IA), le data center est en mesure, quelle que soit la température extérieure, d’adapter les dispositifs à enclencher selon la puissance de refroidissement appelée, en dissociant différentes zones des salles informatiques. Chaque partie de salle réservée à un client est considérée comme une « entité individuelle et personnalisée » dans le data center. Toutes les centrales de traitement d’air (CTA) sont gérées individuellement par le biais de ce logiciel d’IA mis en œuvre par Siemens, qui prend en charge un grand nombre de capteurs et de paramètres d’exploitation provenant d’équipements reliés à la GTB. Toutes les données sont analysées en temps réel, et le comportement de la salle est personnalisé et auto-adapté pour chaque CTA afin d’apporter le bon refroidissement à la bonne partie de la salle informatique. Le système est ainsi un moteur d’IA mais aussi un moteur de Machine Learning (ML) qui, progressivement, analysera le comportement de la salle pour modifier le comportement de chaque CTA.
Thésée est le premier data center en France avec ces 3 technologies de refroidissement en parallèle, et le premier à mettre en œuvre l’IA et le ML pour sa gestion. Les discussions et les séances de brainstorming entre HPE et Thésée ont permis de trouver le dispositif le plus efficace et le meilleur de sa catégorie. Toutes les situations d’urbanisation imaginées ont été validées par simulation avec le Jumeau Numérique 6Sigma, ainsi que le comportement de la salle en cas de panne de CTA».
La création du data center n’aurait pas pu être réalisée sans l’utilisation d’outils de conception basée sur le Jumeau Numérique 6Sigma et les technologies de modélisation thermique. Le Jumeau Numérique est l’outil de conception et d’exploitation incontournable pour obtenir le niveau de performance et de disponibilité définis.
Avec le Jumeau Numérique 6Sigma, les ingénieurs de HPE ont effectué des dizaines de simulations. Ainsi, ils ont réalisé le meilleur système de refroidissement offrant fiabilité, résilience et efficacité énergétique.
Une conception optimisée grâce à la simulation
La simulation permet de garantir les niveaux de disponibilité et d’efficacité énergétique dans une situation de haute densité et de remplissage hétérogène de la salle informatique. C’est particulièrement important car ce sont ces situations qui causent la majorité des problèmes en salle informatique.
Pour Eric Arbaretaz, « L’expérience montre que les data centers traditionnels tombent en panne. Ils génèrent aussi des points chauds irrésolubles. Enfin, ils se situent très loin des performances énergétiques attendues. En effet, les conditions d’exploitation normales pour un data center n’ont pas été prises en compte. Elles n’ont pas fait non plus l’objet de simulation thermique en phase de conception. »
La simulation n’a pas changé la conception en soi. Toutefois, elle a permis de l’affiner et de déterminer ses limites. Par exemple, le modèle a été affiné pour voir le niveau maximum de la densité de rack.
Après la conception, la mise en production
Les travaux de Thésée DataCenter ont démarré en mai 2020 avec une mise en route prévue en juin 2021.
Le jumeau numérique 6Sigma construit en phase de conception va maintenant être enrichi pour sa mise en production. Elément clé pour la gestion d’exploitation, la chaîne électrique va être raccordée prochainement aux remontées de la GTC via la plateforme Nuvea PaaS de la société New Generation SR. Le jumeau numérique 6Sigma sera opérationnel en juin 2021. Dès lors, il va servir tout au long de la vie du data center pour garantir le niveau de services et de performance promis aux clients de Thésée. Il garantira la sobriété énergétique de ce nouveau data center dont le PUE est estimé à 1,2.
« Nous utiliserons le Jumeau Numérique 6Sigma pour chaque changement, tant en avant-vente qu’en planification de capacité. L’outil nous permettra d’analyser, de modéliser et de tester les futurs scénarios d’évolution de la salle informatique afin d’offrir un environnement sans risque à nos clients, d’utiliser au maximum la capacité du site, d’anticiper les changements de l’infrastructure de climatisation, qui est modulaire, et d’atteindre nos objectifs très ambitieux en matière de performance énergétique (PUE 1,2). C’est pourquoi, à mon avis, le Jumeau Numérique 6Sigma est un outil essentiel dans la communication entre le data center et ses clients« , commente Eric Arbaretaz.
Retrouvez-nous prochainement pour 2 autres articles liés à Thésée :
- Focus sur l’aspect environnemental
- Le Jumeau Numérique pour la gestion opérationnelle de Thésée