21 Juil Thésée, un data center Tier IV qui met l’accent sur la gestion de l’énergie et l’environnement
Des data centers tous énergivores ?
Un data center est souvent montré du doigt en termes d’environnement et de consommation d’électricité. En moyenne, une infrastructure de 10 000 m² consomme autant qu’une ville de 50 000 habitants.
L’explosion des usages numériques a fortement impacté leur consommation énergétique, notamment depuis les confinements et la généralisation du télétravail. Le fonctionnement d’un data center demande un apport important en énergie. C’est aussi le cas pour le refroidissement, qui consomme encore souvent 30 % de l’énergie nécessaire. En effet, la climatisation est le deuxième poste de dépense énergétique après les consommations des baies informatiques.
Aujourd’hui, les data centers nouvelle génération intègrent l’aspect environnemental dans leur conception. Avec l’intelligence artificielle et les nouvelles technologies, un data center est en mesure de proposer des performances accrues en matière de disponibilité, de performance technique et d’efficacité énergétique.
Résoudre le problème énergétique
Ce sujet est au coeur des préoccupations de Thésée, comme l’indique Eric Arbaretaz, CTO de Thésée DataCenter : “ La capacité de recueil et d’accumulation de données fait exploser le poids écologique et énergétique du secteur numérique. L’ambition de Thésée DataCenter est de contribuer à la souveraineté numérique et de minimiser l’impact environnemental du secteur numérique.”
Le principal défi technique de Thésée a été de concilier des objectifs qui semblaient contradictoires :
- Haute disponibilité certifiée Tier IV par l’Uptime Institute
- Un impact minimal sur l’environnement et une performance énergétique inédite pour un grand data center d’hébergement (PUE de 1,2).
Ces résultats doivent être atteints en anticipant les besoins d’hébergement de la décennie 2020-2030. Elle sera en effet caractérisée par des densités électriques et climatiques bien supérieure à la décennie précédente.
Thésée Datacenter offre un haut niveau d’efficacité énergétique, avec un PUE* (Power Usage Effectiveness) de 1,20. Cela correspond à une économie de 35% d’énergie par rapport aux data centers existants. Dès sa conception, des solutions innovantes ont été imaginées pour garantir ainsi des économies. Mais aussi pour assurer une plus grande compétitivité et une réduction de l’impact environnemental.
Pour répondre aux différentes densités de baies des clients et à la haute disponibilité de la certification Tier IV, le système de refroidissement du data center Thésée était essentiel. Pour garantir les meilleures performances, couplées à la solution la plus efficace sur le plan énergétique, Thésée a retenu une solution de refroidissement à trois niveaux, comprenant :
Ces dispositifs vont garantir une température de 22 °C au niveau des serveurs avec une marge de plus ou moins 1 °C. Avec pour conséquence de réduire autant que possible les consommations d’énergie liées au refroidissement des serveurs.
Les différents niveaux de refroidissement se déclenchent en fonction des besoins du data center et des conditions de température extérieures. Le système utilisera initialement six CTA pour les deux salles d’un même bâtiment, avec un contrôle individuel. Cela signifie que différentes zones du data center peuvent fonctionner avec différentes techniques de refroidissement utilisées simultanément.
Les dispositifs de refroidissement
En premier lieu, il est prévu de fonctionner en Free Cooling la majeure partie de l’année. L’air froid extérieur est préalablement filtré dans les centrales de traitement d’air (CTA) XXL (10 m de long sur 4 m de large). Il servira à rafraîchir les serveurs.
Tous les équipements techniques ont été dimensionnés avec un scénario de 38,5 °C extérieur. Il s’agit de la température la plus élevée atteinte historiquement par l’une des trois stations météo les plus proches. Ainsi, dès que la température rendra le Free Cooling impossible, un système de froid adiabatique intégré aux CTA prendra le relais.
Pour éviter tout risque de légionelle ou de prolifération bactérienne, le site utilisera de l’eau particulièrement pure, obtenue par osmose. De surcroît, cette eau sera rejetée toutes les quatre heures. Ceci permettra d’en évaporer 90 %, toujours pour éviter les risques de développement de micro-organismes.
Le rôle du Jumeau Numérique
« Aujourd’hui dans le monde, le data center moyen n’utilise que 56% de sa capacité. Gaspiller de la capacité par un manque de compréhension de ce qui se passe dans votre data center tout au long de sa vie et être obligé d’en construire un nouveau qui ne sera pas rempli au maximum de sa capacité est une erreur financière et environnementale. Thésée sera la première société de colocation capable d’éviter cela avec le Jumeau Numérique. » affirme Sylvie Boudoux, Fondatrice de Wattdesign
Le Jumeau Numérique 6Sigma a permis au moment de la conception du data center d’imaginer un design sobre énergétiquement et responsable vis-à-vis de l’environnement. Les équipes d’HPE ont réalisé ce travail au Ulis en France. Ensuite, le jumeau numérique 6Sigma pour l’exploitation va permettre de valider à chaque étape du déploiement de nouvelles baies que l’on ne s’écarte pas de la cible en terme de capacité de la salle. En effet, c’est cette absence d’anticipation qui conduit à faire apparaître des points chauds. Points chauds qui entraînent ce plafond de verre autour des 60 % de la capacité pour laquelle le centre informatique a été conçu. En identifiant avant l’installation des baies, des phénomènes aérauliques qui dégradent le refroidissement, on trouve des solutions validées par simulation. Cela garantit la fiabilité des équipements. De plus, c’est ce qui permet de remonter les températures d’arrivée d’air dans le data center et de consommer moins d’énergie. Le jumeau numérique 6Sigma aide l’exploitant tout au long de la vie du data center à garder le cap en terme de capacité et de performance énergétique.
Pour Eric Arabaretaz, « 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. L’expérience montre que les data centers traditionnels tombent en panne. Ils génèrent des points chauds insolubles, ou se situent très loin des performances énergétiques attendues. En effet, on ne prend pas en compte les conditions d’exploitation d’un data center. Et surtout, elles ne font pas l’objet de simulation thermique en phase de conception. »
Des enjeux économiques
A l’évidence, le niveau d’investissement initial nécessaire pour les technologies écoresponsables est plus élevé. Cependant, rappelons-nous que lorsqu’on parle d’environnement pour un data center, cela n’impacte pas seulement notre planète.
Thésée DataCenter va en effet réaliser d’importantes économies en termes d’efficacité énergétique. Il entend répercuter ces économies sur ses clients pour rendre son offre plus attractive. “ Nous garantissons une facture énergétique 30 % inférieure à la plupart des offres actuelles. Sachant que cette consommation peut représenter plus de la moitié du coût de l’hébergement dans le cas de la haute densité (hébergement de cloud privé et/ou HPC par exemple). Cela génère également une amélioration considérable de l’impact environnemental, avec une réduction des émissions de carbone dans les mêmes proportions. La garantie de ce niveau d’efficacité énergétique a été validée en phase de conception dans le Jumeau Numérique de 6SigmaDCX et sera soutenue en phase d’exploitation par un système d’intelligence artificielle (IA) qui adaptera en permanence les conditions d’exploitation aux conditions météorologiques et au comportement des équipements informatiques. ”