De nombreuses solutions efficientes sont prônées depuis quelques années pour améliorer l’efficacité énergétique des datacenters on retrouve par exemple, le confinement en allée chaude et froide, le free cooling, le Power Usage Effectiveness.

1. CONFINEMENT ALLEE CHAUDE / ALLEE FROIDE :

Le confinement en allée chaude ou allée froide permet d’homogénéiser l’ambiance à l’intérieur du Data Center et, par conséquent, de réduire sa consommation énergétique (augmentation de la température de soufflage, réduction du débit d'air et diminution de l'humidité).

En effet, ce système vise à séparer les flux d’air chaud et d’air froid par des parois. L’orientation des baies informatiques (ventilateur) permet alors d’assurer la circulation d’air, sans le mélange des flux.

2. FREE COOLING/FREE CHILLING :

Le Free Cooling ou le Free Chilling sont des procédés qui consistent à valoriser l’air extérieur lorsque celui-ci est suffisamment frais (inférieur à 23-25 °C) pour refroidir les serveurs d’un Data Center.
Dans les zones tempérées comme la France, ce système est efficace environ 300 jours/an, engendrant d’importantes économies d'énergie.
Dans le cas du Free Chilling, lorsque la température de l'air extérieur passe en dessous d’une température donnée, une vanne modulante dévie une partie ou la totalité de l'eau de refroidissement afin qu'elle ne soit refroidie dans le système de Free Chilling. L'eau glacée, par exemple, est alors refroidie naturellement par l'air extérieur.

Dans le cas du Free Cooling, la qualité de l'air doit sans cesse être contrôlée (poussières, taux d'humidité...) avant d’être diffusée dans l’ambiance du Data Center. Le free Cooling permet en moyenne un gain de l'ordre de 30 à 50 % sur la facture électrique.

Pour augmenter l’usage du Free Cooling, il est important d’optimiser la température de consigne à l’intérieur du Data Center. Des normes telles que l’ASHRAE 2011 recommandent, lorsque la technologie en place le permet, de fixer une température de consigne jusqu’à 27 °C.
En termes d'économies d'énergie, d'autres pistes existent du côté de l'IT comme les logiciels éco-conçus, l'amélioration du câblage et des connectiques, etc.
Notons également la virtualisation des serveurs qui permet de concentrer plusieurs applications dans un rack/serveur lorsque ces derniers sont peu sollicités.

Des actions en termes d’économie d’énergie devront être entreprises sur les procédés assurant la sécurisation des données stockées dans les Data Centers, soit :
- Le backup, exclusivement utilisé pour la sauvegarde et la restauration des données en cas de crash ;
- La redondance des données, où chaque élément est en doublon pour éviter une perte en cas de panne.


3. Power Usage Effectiveness (PUE)

Le PUE est actuellement l’indicateur le plus utilisé pour comparer les performances énergétiques des Data Centers entre eux. Plus le PUE est proche du chiffre 1, plus le Data Center sera performant en consommant théoriquement moins d’énergie.

Cet indicateur consiste à mesurer l’efficacité d’utilisation de l’énergie qui alimente le Data Center. Il s’agit d’évaluer sur un an la quantité d’énergie totale consommée par le site, par rapport à la quantité d’énergie nécessaire au fonctionnement des équipements informatiques.

Malheureusement, le PUE ne permet pas systématiquement de connaître les performances du Data Center. En effet, son calcul n’intègre pas trois données essentielles :

1) L’emplacement géographique du site : la température extérieure est essentielle pour l’efficience énergétique d’un Data Center, qui n’aura pas le même PUE selon sa localisation géographique. Un Data Center situé en Finlande n’aura pas les mêmes besoins en refroidissement qu’un Data Center au Maroc.
2) Le taux de disponibilité : les éléments redondants augmentent fortement les pertes énergétiques.
3) Le taux de charge du Data Center, soit la consommation électrique totale ramenée à la consommation maximale de la puissance électrique utile installée (hors secours). Ce taux est important : avec 20% de sa charge nominale, un Data Center aura un PUE plus mauvais que s’il était chargé à 80%, même s’il consomme moins d’énergie.



SOURCES:
 ETSI GS OEU 001 V1.2.3 – Operational energy Efficiency for Users: Global KPI for Data Centers (juillet 2013).
 CEREN – Les Datacenters en France et leur consommation électrique (2012).
 EDF – Datacenters : Modèle de calcul de la consommation énergétique totale en France (2013).