De tous les chiffres qui pourraient illustrer la réalité énergétique du monde numérique, ceux-ci sont très parlants : aujourd’hui, si internet était un pays, il serait le troisième plus gros consommateur d’électricité, juste derrière les USA et la Chine ; dans dix ans, le numérique représentera plus de 20 % de la demande mondiale en électricité. En 2015, le secteur du numérique a englouti près de 10 % de la production d’électricité mondiale et en 2018, il était responsable de 3,7 % des émissions totale de CO2.
À l’intérieur de cette gigantesque entreprise énergivore, la part des 67 millions de data centers assurant le traitement informatique des données à travers le monde était de 21 % en 2019.
En 2015, le projet DATAZERO se penchait sur cette situation aux enjeux forts, dans le but de limiter et de gérer d’une façon durable la consommation des data centers ; DATAZERO 2 prend le relais pour apporter plus de sécurité encore au système innovant alors mis au point et l’amener sur la voie de l’industrialisation.
L’objectif ? Créer des solutions logicielles en vue d’alimenter ces plateformes en énergie renouvelable et de les faire fonctionner de façon autonome. « Sachant que plus de la moitié des équipements des data centers ne sont là que pour répondre aux pics de demandes en informations, il s’agit de réguler leur consommation en fonction des besoins, avec une énergie qui elle aussi est fluctuante », explique Jean-Marc Nicod, enseignant-chercheur en informatique à l’ENSMM et coordinateur du projet pour l’Institut FEMTO-ST.
Une double équation basée sur des paramètres variables, que le consortium DATAZERO entend de mieux en mieux maîtriser. Sur la partie énergie renouvelable, il s’agit plus exactement de jouer avec l’apport de sources qui, par nature, échappent au contrôle. L’éolien et le solaire sont les énergies essentiellement visées par le projet. Des scénarios sont élaborés pour tirer le meilleur profit d’installations existantes ou à mettre en œuvre, au regard de conditions météo étudiées avec un recul de dix ans. Autant d’informations nourrissant des algorithmes capables de prendre la notion d’incertitude en compte, et qui viendront apporter leurs solutions concrètement, au cas par cas.
« Le but est de créer une sorte de boîte à outils logicielle donnant les moyens d’adapter le process en fonction des configurations rencontrées et des conditions climatiques de régions et de pays différents. » L’incertitude est présente à tous les niveaux du système, depuis l’architecture informatique susceptible de subir des pannes jusqu’à la gestion du cycle de l’énergie, qui pose de multiples défis : aléas de la production, stockage à court terme dans des batteries ou à long terme sous forme d’hydrogène vert, mise à disposition pour d’autres usages en cas d’excédent, proximité avec les utilisateurs…
« La réactualisation des données est permanente pour tenir compte des fluctuations aussi bien de la fourniture d’énergie que de la demande de traitement d’informations numériques adressée aux data centers. L’ambition, à terme, est de s’approcher d’une régulation en temps réel pour optimiser les systèmes », précise Jean-Marc Nicod.
DATAZERO 2, engagé depuis mars 2020 jusqu’à fin 2023, est financé par l’Agence nationale de la recherche (ANR) pour un montant de 875 000 €. Pas moins de quatre thèses sont suivies dans le cadre de ce projet innovant. Le consortium réunit le laboratoire IRIT à Toulouse, les départements DISC, AS2M et ÉNERGIE de l’Institut FEMTO-ST, le FCLab, le laboratoire LAPLACE de Toulouse et la société américaine Eaton.
