FLASH INFORMATIQUE FI

FI-spécial été 2008 - Pérenne-IT


Informatique et développement durable




Philippe VOLLICHARD


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figure 1
l’ordinateur qui plante...

Pour un auteur né au milieu du siècle passé et forestier habitué aux planifications centenaires, le titre de cet exposé sonne un peu trop branché  ! En effet, aucun des deux concepts n’existait à cette époque. Le premier, né du mariage de l’information et de l’automatique, a un peu plus de quarante ans. Le second fête tout juste ses 20 ans. Disserter valablement sur cette base apparaît courageux. D’autant que du côté de l’informatique, le marché explose selon la loi de Moore, pendant que la prise de conscience climatique se traîne derrière Al Gore. Le combat des géants ne fait que commencer. D’un côté le green washing plus ou moins sincère des fabricants (fig. 1). De l’autre, le green spleen plus ou moins sincère des militants

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figure 2
les écolos montent les tours dans le vert

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Et entre deux, un consommateur prisonnier de sa dépendance et de sa conscience.
D’emblée, l’auteur évoqué plus haut, responsable et coordinateur du développement durable sur le campus depuis le début de l’année, propose d’éviter ici le débat purement idéologique, pour privilégier une discussion pragmatique au niveau des actions possibles et pertinentes sur le campus EPFL. Car, faut-il le rappeler, l’EPFL aime l’informatique. Elle l’invente, l’enseigne, l’utilise. Des premiers Cray à Blue Gene, l’EPFL ne peut pas faire l’économie de ces machines un peu folles, certes grandes consommatrices d’énergie, mais qui, à l’instar des animaleries, des salles blanches ou du tokamak, contribuent à l’avancée scientifique. L’EPFL a toujours conclu de grands accords avec les plus grands fabricants, elle s’est forgée une belle réputation dans le calcul à haute ou moyenne performance, et aujourd’hui encore, elle brille dans ce domaine, que ce soit dans les traitements des signaux en tout genre, l’aérodynamique, l’environnemental ou la biotechnologie. Difficile de demander tous ces résultats à faible coût énergétique. Par contre, dans la bureautique ou les machines de production, l’EPFL se doit d’être exemplaire, en améliorant sans cesse ses performances.

Trois règles : mesurer, mesurer et mesurer

Premier constat : l’informatique à l’EPFL, comme partout, consomme deux fois de l’électricité. Une première fois pour lui faire classer ses 0 et ses 1. Une seconde fois pour refroidir le tout. Au final, 50 % d’alimentation, 50% de climatisation. Deuxième constat : suivant les bâtiments, le type d’exploitation et les époques, la consommation électrique de l’informatique peut osciller entre 30 et 70%. Ainsi, pour bien maîtriser sa consommation, il est essentiel de bien la mesurer. C’est ce que fait depuis de nombreuses années le Service d’exploitation de l’EPFL et plus particulièrement à la fin des années 90 avec le projet DIAGELEC, conduit par François Vuille (avec mes remerciements pour ses contributions à cet article). Il a établi fin 1999 le bilan détaillé des bâtiments de Physique, de Chimie et Mathématiques (Service informatique central compris), qui représentaient à cette époque à eux trois 40% de la consommation électrique de l’École.

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figure 3
consommation d’électricité des bâtiments EPFL en 1999

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Plus récemment, un programme complémentaire, réalisé dans le cadre d’ENERGHO, a permis de réduire encore la consommation électrique de près de 20% dans le bâtiment de génie civil par exemple, en agissant essentiellement sur les aspects lumière et ventilation. La partie informatique et processus scientifique, par contre, n’a pas été optimisée dans cet essai, mais l’informatique est directement concernée par les économies réalisées sur la ventilation.

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figure 4
Réduction de la consommation d’électricité par des mesures d’exploitation simples

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Pour les constructions nouvelles, par exemple dans le nouveau bâtiment BC abritant la Faculté Informatique et Communications, où les ordinateurs consomment près des trois quarts de l’électricité du bâtiment, il a été possible grâce à des solutions avancées de contenir grandement les consommations.

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figure 5
positionnement énergétique du nouveau bâtiment BC

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Dans le rapport des énergies 2006 de l’EPFL, on peut lire : Rapportée à la surface brute, la consommation électrique totale des bâtiments reste stable. Les faibles variations annuelles à la hausse ou à la baisse sont directement liées à l’activité des groupes de recherche utilisant des équipements gros consommateurs d’énergie. Il s’agit notamment du Tokamak au Centre de Recherche en Physique des Plasmas, du turbocompresseur PLUTO dans le bâtiment de Mécanique - halles et du nouveau Centre d’Imagerie Bio Médicale (CIBM). La consommation électrique du Centre informatique (DIT - bâtiment MA), qui avait fortement baissé suite à l’arrêt de l’ordinateur CRAY en 1999, est en progressive augmentation depuis environ 2 ans. Le superordinateur IBM - BLUE GENE et ses infrastructures techniques de climatisation contribuent à cet accroissement de la consommation électrique.
À sa consommation électrique, il convient d’ajouter les énergies liées au cycle de vie d’un ordinateur. C’est dans l’excellente étude de Quantification des performances environnementales de l’EPFL réalisée par l’équipe du prof. O. Jolliet en 2001 pour le compte du programme RUMBA-EPFL qu’il faut puiser quelques données de base. Ce travail s’est appliqué à estimer la part de consommation d’énergie primaire liée à la production de matériel informatique et électronique, et a conclu qu’elle était comparable à l’énergie consommée respectivement par l’eau et le chauffage réunis.

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figue 6
Consommation d’énergie primaire non renouvelable EPFL

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Enfin, considérant comme le montre ce graphique, que l’électricité constitue la plus grosse charge de l’EPFL en matière de consommation d’énergie primaire, on comprend combien il est important pour le bilan environnemental général de l’EPFL de réaliser d’une part des économies partout où cela est possible, et d’autre part d’utiliser des énergies renouvelables, point qui ne sera pas traité ici. Si on élargit encore ce système au recyclage des ordinateurs et aux conditions sociales de leur fabrication-utilisation-recyclage-démolition, l’affaire gagne encore en complexité.

Faire au mieux !

Dans la jungle actuelle des bilans énergétiques, environnementaux, carbone ou sociaux, il conviendrait de rappeler quelques axes de travail consensuels sur lesquels persévérer. Quatre axes prioritaires semblent se dégager :

  • Achats exigeants
  • Consommations réduites
  • Cycles de vie rallongés
  • Recyclages efficaces et reconnus.

Achats exigeants

Les directives d’achat de l’EPFL spécifient à l’article 4, lettre d, de veiller à choisir des solutions qui présentent le meilleur équilibre entre économie et écologie, et à l’article 13, lettre e, le respect de l’environnement avec des solutions qui renoncent, diminuent ou remplacent des produits qui polluent, des solutions respectueuses de l’environnement dans les procédés de traitement, de retraitement ou d’élimination des déchets et les solutions économes en énergie. Cette directive relaie parfaitement la stratégie de développement durable des achats préconisée par la Commission des achats du Conseil des Écoles polytechniques (CEPF).
Plus concrètement, les différents Centres d’achat de l’EPFL doivent sans cesse perfectionner leur expertise économique, environnementale et sociale et jouer pleinement leur rôle de prescripteur et de conseiller pour des acquisitions responsables. Introduire des clauses plus explicites sur la consommation énergétique des équipements, par exemple dans les cahiers des charges types proposés aux unités, constituerait une mesure efficace. D’autant que les initiatives dans ce sens foisonnent, notamment sous l’impulsion de l’agence américaine de protection de l’environnement (EPA), qui demande au gouvernement d’élargir le programme d’économie d’énergie des ordinateurs, Energy Star, aux centres de données. Tous les systèmes d’information internes sont concernés.

Consommations réduites

Comme déjà dit, les activités de recherche ne doivent pas souffrir de la frilosité énergétique actuelle. On n’invente pas de nouvelles énergies sans énergie, voyez le tokamak ! Par ailleurs, la recherche a déjà permis de réaliser des gains extraordinaires sur la consommation des équipements. Par contre, comme on l’a vu précédemment, il faut travailler sur les deux tableaux de la consommation de l’appareil et de son refroidissement. Plus concrètement, et reprenant les excellentes suggestions de David Desscan dans son article FI de février de cette année, il faut continuer à sensibiliser les usagers sur les questions de réglage des paramètres de veille et d’arrêt de l’ordinateur et de ses périphériques en l’absence de l’utilisateur. Et il faut également favoriser, au niveau des services centraux, toutes les initiatives originales et économes de récupération des rejets thermiques et de refroidissement des ordinateurs. Une intensification des actions sur ces deux fronts permettrait d’obtenir des impacts significatifs, en associant étroitement les étudiants et le personnel aux actions et aux résultats. La question de la mise en réseau des ordinateurs personnels au travers du GRID pourrait interférer, mais ce point n’est pas développé ici.
Depuis longtemps au programme d’actions de RUMBA, mais malheureusement en suspens, la réalisation d’économies d’électricité de l’ordre de 150’000 kWh dans les salles d’informatique d’accès public serait relativement aisée, grâce à une gestion automatique des mises en veille et arrêts de stations. Ce projet devrait redémarrer cet automne en étroite collaboration avec les responsables des salles et le programme RUMBA.
Enfin, une discussion intense s’est engagée entre les fabricants et les grands centres de données dans le but d’assouplir les spécifications des températures de fonctionnement des ordinateurs. En effet, des modifications même infimes des variations de température autorisées tout au long de l’année dans les salles de serveurs, sans graves conséquences pour la fiabilité des systèmes, pourraient avoir des impacts financiers et écologiques faramineux. Il est important pour l’EPFL d’opérer une veille attentive sur ce point et d’implémenter rapidement toutes les nouvelles dispositions qui vont dans le bon sens.

Cycles de vie rallongés

Les récentes directives EPFL sur le recyclage du matériel IT ont établi une procédure de qualité pour la durée de vie des appareils et il est important que toutes les unités l’appliquent correctement. Ceci étant dit, c’est le Centre de Réparation Informatique (CRI) qui paraît offrir une solution simple et pertinente à la problématique du rallongement du cycle de vie des ordinateurs et des périphériques. Le rôle technique et pédagogique de cette petite équipe de collectionneurs-réparateurs-recycleurs apparaît parfaitement actuel et mérite une attention renouvelée.

Recyclages efficaces et reconnus

Apparemment, la collaboration de l’EPFL avec SWICO RECYCLING permet de résoudre professionnellement cette question.

Article schizophrène

Au terme de cette rédaction, le titre apparaît plus que jamais schizophrène. Au point de se questionner sur l’impact environnemental de cet article. Docteur, c’est grave ? Toujours est-il que cette problématique n’est pas prête de s’atténuer et qu’une grande école d’ingénieurs se doit de l’étudier, de l’enseigner et de l’appliquer avec toute l’intelligence contenue dans ses laboratoires et ses services spécialisés. Car l’apparent don d’ubiquité d’Internet, comme libéré de l’apesanteur, commence à se discuter à l’aune des fermes de serveurs consommant 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 de la précieuse énergie. Pour diffuser un peu d’intelligence, et beaucoup d’imbécilité. Heureusement, l’EPFL, comme toutes les universités, connaît bien cette schizophrénie, ces splendeurs et misères des technologies, capables du pire et du meilleur, et elle devrait contribuer à sa mesure à inventer et à appliquer des solutions durables. Reste à s’assurer que ces questions sont bien adressées dans tous les processus et auprès de tous les acteurs de notre grande maison, ce que votre serviteur tentera de réaliser avec votre concours ces prochaines années.



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