Data center : qui consomme le plus d’énergie ? Analyse complète des postes à fort rendement

Les data centers, ces gigantesques entrepôts de serveurs, sont devenus des piliers indispensables de notre ère numérique. Leur consommation d’énergie est colossale, soulevant des questions sur leur impact environnemental. Parmi les différents postes énergivores, le refroidissement des équipements arrive en tête. Effectivement, maintenir des milliers de serveurs à une température optimale est un défi constant, surtout avec des infrastructures en constante expansion.

À cela s’ajoute l’alimentation des serveurs eux-mêmes, qui doivent fonctionner en continu pour garantir la disponibilité des services en ligne. Les systèmes de sécurité, les dispositifs de stockage, ainsi que les réseaux de communication contribuent aussi à cette consommation élevée. Face à cette réalité, l’optimisation énergétique des data centers devient une priorité pour les entreprises technologiques.

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La consommation énergétique des data centers : les chiffres clés

Les data centers représentent une énorme part de la consommation mondiale d’énergie. Selon l’Ademe, ces infrastructures consomment environ 54% des dépenses en énergie des entreprises technologiques. Une étude récente du Sénat souligne que cette proportion pourrait encore augmenter avec la croissance continue de la demande en services numériques.

Répartition de la consommation

• Serveurs informatiques : 50% de la consommation d’énergie
• Systèmes de refroidissement : 30% à 40% de la consommation d’énergie

Ce sont donc les serveurs informatiques et les systèmes de refroidissement qui constituent les principaux postes de dépense énergétique. Le refroidissement, en particulier, est un défi logistique majeur, nécessitant des solutions innovantes pour réduire son impact.

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Efforts d’optimisation

Des entreprises comme Telehouse se distinguent par leurs efforts pour optimiser la consommation d’énergie. Enedis fournit l’électricité nécessaire, tandis que l’Arcep régule les communications électroniques pour assurer une efficacité maximale. L’Ademe, quant à elle, étudie en permanence l’empreinte carbone de ces centres pour proposer des mesures correctives.

Les data centers émettent aussi une quantité non négligeable d’émissions de gaz à effet de serre. Les initiatives pour réduire cette empreinte sont nombreuses, allant de l’utilisation d’électricité verte à la virtualisation des serveurs, en passant par des techniques de free cooling et la valorisation de la chaleur fatale.

Ces données montrent combien il est nécessaire de suivre de près les évolutions technologiques et les nouvelles méthodologies pour minimiser l’empreinte énergétique des data centers.

Les principaux postes de consommation d’énergie dans un data center

Les data centers utilisent essentiellement deux types d’infrastructures énergivores : les serveurs informatiques et les systèmes de refroidissement. Ensemble, ces deux postes représentent la majeure part de la consommation énergétique de ces centres de données.

Serveurs informatiques

Les serveurs informatiques constituent 50% de la consommation d’énergie d’un data center. Ces équipements, toujours en fonctionnement, ont besoin d’une alimentation électrique constante pour traiter et stocker les données. Leur efficacité énergétique dépend de la qualité des composants internes et de l’optimisation des tâches qu’ils exécutent.

Systèmes de refroidissement

Les systèmes de refroidissement, quant à eux, représentent entre 30% et 40% de la consommation d’énergie. Ils sont indispensables pour maintenir les serveurs à une température optimale, évitant ainsi la surchauffe et les pannes. Plusieurs technologies coexistent pour améliorer leur efficacité énergétique, comme le free cooling, qui utilise l’air extérieur pour refroidir les équipements.

Autres équipements

Bien que moins significatifs, d’autres équipements contribuent aussi à la consommation énergétique des data centers. On peut citer :

• les onduleurs et systèmes de secours, nécessaires pour garantir une alimentation continue en cas de coupure électrique,
• les systèmes de gestion des câbles, qui nécessitent une alimentation pour leur fonctionnement optimal.

Ces différents postes de consommation mettent en lumière les défis que doivent relever les gestionnaires de data centers pour améliorer l’efficacité énergétique et réduire l’empreinte carbone de leurs installations.

Les impacts environnementaux des data centers

Empreinte carbone et émissions de gaz à effet de serre

Les data centers sont de véritables gouffres énergétiques, et leur empreinte carbone est loin d’être négligeable. Selon l’Ademe, ces infrastructures émettent une quantité significative de gaz à effet de serre, contribuant ainsi au réchauffement climatique.

Consommation d’énergie et électricité

La consommation énergétique des data centers représente 54% des dépenses en énergie de certaines entreprises. Fournie principalement par Enedis, cette électricité est essentielle pour maintenir les serveurs et les systèmes de refroidissement en fonctionnement continu. Cette énergie est souvent non renouvelable, augmentant ainsi l’empreinte carbone des centres de données.

Études et régulations

L’Arcep régule les communications électroniques en France, tandis que le Sénat publie régulièrement des études sur l’impact environnemental des data centers. Selon ces rapports, l’optimisation de la consommation énergétique est fondamentale pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Initiatives et optimisations

Certaines organisations, comme Telehouse, s’efforcent d’optimiser la consommation d’énergie de leurs data centers. En utilisant des technologies avancées, elles cherchent à améliorer l’efficacité énergétique et à réduire l’impact environnemental de ces infrastructures.

Solutions pour réduire la consommation énergétique des data centers

Utilisation de l’électricité verte

Les data centers peuvent opter pour l’électricité verte via des Power Purchase Agreements (PPA). Ces contrats permettent de sécuriser l’approvisionnement en énergie renouvelable à long terme. Les centres de données peuvent bénéficier de l’exonération de la TICFE (Taxe Intérieure sur la Consommation Finale d’Électricité), ce qui permet de réduire les coûts tout en favorisant une transition énergétique plus durable.

Optimisation de l’efficacité énergétique

L’optimisation de l’efficacité énergétique est une priorité. L’utilisation de la virtualisation des serveurs permet de réduire le nombre de machines physiques nécessaires, diminuant ainsi la consommation d’énergie. Le free cooling, ou refroidissement naturel, exploite l’air extérieur pour refroidir les serveurs, limitant ainsi le recours aux systèmes de climatisation énergivores.

Valorisation de la chaleur fatale

La valorisation de la chaleur fatale constitue une autre solution innovante. Cette technique récupère la chaleur générée par les serveurs pour la réutiliser, par exemple, dans des réseaux de chauffage urbains. Cette démarche permet de réduire l’empreinte carbone tout en optimisant les ressources disponibles.

Métriques et certifications

Pour mesurer et améliorer leur performance énergétique, les data centers peuvent utiliser des métriques spécifiques telles que le Power Usage Effectiveness (PUE), le Data Center Infrastructure Efficiency (DCiE), le Carbon Usage Effectiveness (CUE) et le Water Usage Effectiveness (WUE). Ces indicateurs permettent de suivre l’impact environnemental et de mettre en place des stratégies d’amélioration continue.

• PUE : Indicateur d’efficacité énergétique globale
• DCiE : Efficacité de l’infrastructure des centres de données
• CUE : Efficacité de l’utilisation du carbone
• WUE : Efficacité de l’utilisation de l’eau

Ces solutions, combinées à des pratiques de gestion rigoureuses, peuvent significativement réduire la consommation énergétique des data centers et leur impact environnemental.