Faire moins consommer les centres de calcul, malgré plus de données

Les documents ou les travaux qui étaient autrefois stockés quelque part dans des archives souterraines sont désormais conservés sous forme numérique dans des centres de données. A cela se sont ajoutées beaucoup de nouvelles données qui ne se trouvent plus à la maison, mais sauvegardées de manière dématérialisée. Une nouvelle étude commandée par l’Office fédéral de l’énergie montre aujourd’hui que la consommation d’électricité de ces centres de données et salles de serveurs continue d’augmenter. En 2019, celle-ci s’élevait à 2,1 térawattheures (TWh). Cela correspond à un quart de la production annuelle de la centrale nucléaire de Gösgen.

Comment évaluer ces chiffres? Quelles sont les perspectives d’avenir? La consommation d’électricité va-t-elle continuer à augmenter en raison de la numérisation croissante? Où existe-t-il des possibilités d’économiser de l’électricité? Energeiaplus s’est approché de Mihaela Grigorie, spécialiste des appareils et des appels d’offres à l’OFEN, qui a dirigé l’étude menée par la Haute-école de Lucerne et TEP Energy GmbH.

Energeiaplus: 2,1 térawattheures d’électricité ont été consommés par les centres de calcul en Suisse en 2019. Ce chiffre vous a-t-il surpris? Est-ce beaucoup?
Mihaela Grigorie, OFEN: C’est une consommation significative. A titre de comparaison, cette même année 2019, les CFF ont utilisé 2.3 TWh pour leur exploitation ferroviaire.

Quelle proportion de cette consommation est représentée par les données des entreprises et des ménages?
Il n’est pas possible de différencier l’usage privé des données, de l’usage professionnel. Par contre l’étude montre qu’environ deux tiers de la consommation sont imputables aux serveurs et centres de calcul internes aux entreprises, le reste étant consommé par des centres de calcul fournisseurs de services, c’est-à-dire des datacenters spécialisés dont l’infrastructure informatique et/ou bâtiment peut être louée par des tiers. Ce sont aussi des infrastructures la plupart du temps plus efficaces, car la consommation d’énergie influence leur modèle d’affaires.

La dernière enquête a été réalisée en 2013. À cette époque, la consommation d’électricité avoisinait déjà 1,7 TWh. L’augmentation semble au final modérée à la vue de la place que prennent les datas. Partagez-vous ce point de vue?
Les chiffres des deux études ne sont pas directement comparables, car elles utilisent des bases de calcul différentes. En particulier le périmètre de la nouvelle étude est plus large. En considérant le même périmètre que dans la précédente étude, l’accroissement de la consommation sur toute la période 2013 – 2019 est d’environ 11%, soit moins de 2% par année.

Le chiffre est basé sur les informations des opérateurs de ces centres de calcul et sur des projections. Quelle est la fiabilité de ces chiffres?
Ce ne sont pas des chiffres absolus, mais des fourchettes de consommation et un «best guess» (estimation la plus vraisemblable). Les auteurs de l’étude sont des spécialistes en statistiques et en énergie. De plus, ils ont fait appel à des experts de la branche pour valider les chiffres avancés.

Notre vie quotidienne devient de plus en plus numérique, ce qui signifie aussi de plus en plus de données à traiter et à stocker. Plusieurs nouveaux centres de données sont actuellement en cours de construction en Suisse. En outre, les exigences croissantes en matière de sécurité et les préoccupations relatives à la protection des données font de la Suisse une destination prisée par les grands fournisseurs de services «cloud». La consommation d’électricité risque donc de continuer d’augmenter. Comment les centres de données et les salles de serveurs pourraient-ils être gérés plus efficacement?
Un centre de calcul est un bâtiment qui héberge des serveurs informatiques, des systèmes de stockage de données et des composants de télécommunication. Ces appareils émettent beaucoup de chaleur en fonctionnant, ce qui nécessite des systèmes de refroidissement et/ou d’élimination de la chaleur. Des alimentations électriques de secours, de l’éclairage et d’autres installations complètent l’infrastructure. La consommation des centres de calcul peut être optimisée en réduisant au minimum la consommation d’énergie liée à l’infrastructure bâtiment (p.ex. en refroidissant moins et/ou de façon passive et/ou en réutilisant les rejets de chaleur). Parmi les mesures «informatiques» on peut mentionner l’exploitation optimale des serveurs (p.ex. grâce à la virtualisation) ou l’utilisation de composants plus efficaces.

Où se trouvent les potentiels d’amélioration de l’efficacité énergétique en premier lieu?
D’après les auteurs de l’étude, la consommation actuelle pourrait être réduite de 46%, dont 20% au niveau de l’infrastructure et 26% au niveau informatique.

En tant qu’utilisateur, puis-je faire quelque chose pour que la consommation électrique des centres de données ne continue pas à augmenter? Quoi par exemple? Envoyer moins de courriels? Regarder moins de vidéos YouTube?
La consommation d’électricité liée à chacune de ces activités n’est pas seulement imputable au centre de calcul, mais aussi au réseau de télécommunication et au terminal utilisé (écran, ordinateur, téléphone mobile). Il n’est pas simple de faire des recommandations absolues.

Les outils digitaux font partie du quotidien, qu’il soit privé ou professionnel. Bien que leur utilisation puisse s’accompagner d’une augmentation de la consommation électrique, ils sont aussi source d’efficacité. Ils contribuent à augmenter la productivité ou abaisser la consommation dans de nombreux domaines. Il faut donc les considérer comme un secteur économique à part entière et s’assurer qu’ils fonctionnent de la façon la plus efficace possible et avec le moins d’impact environnemental.

Une partie de la croissance des données nationales – en particulier les données en nuage privées comme les photos, les vidéos ou les médias sociaux – est „externalisée“ vers des centres de données étrangers. Cela permet de soulager le réseau électrique suisse. Est-ce souhaitable?
Cela est dû au fait que les principaux fournisseurs de ces applications sont des entreprises globales, desservant toute l’Europe depuis des hubs situés dans l’UE. Cela pourrait changer avec l’arrivée annoncée en Suisse des hyperscalers tels que Google, AWS, Microsoft, etc.

Où l’Office fédéral de l’énergie voit-il le plus grand besoin d’action?
L’OFEN continue à sensibiliser les exploitants de datacenters à l’efficacité énergétique et les encourage à mettre en œuvre des mesures volontaires, par exemple, adopter le label d’efficacité de la Swiss Datacenter Efficiency Association (SDEA) ou faire appel aux programmes de soutien ProKilowatt.

Au niveau légal, les gros centres de calcul sont soumis à l’article Grands Consommateurs et autres dispositions cantonales. A plus long terme, des exigences d’efficacité pour certains appareils ou installations électriques (au niveau national) ou sur les bâtiments (au niveau cantonal) pourraient être envisagées si nécessaire.

Brigitte Mader et Fabien Lüthi, communication OFEN

Les chiffres de consommation et d’efficacité de l’étude „Centres de calcul en Suisse – consommation d’électricité et potentiel d’efficacité“ ont été recueillis par le biais d’une enquête auprès des opérateurs de trois segments différents: centres de données fournisseurs de services (A), centres de données et de salles de serveurs internes à de grandes entreprises (B) et dans les PME (C). Les valeurs de l’enquête ont été extrapolées à l’aide de méthodes statistiques et de divers scénarios.

Le segment A consomme entre 700 et 900 GWh. Le segment B entre 960 GWh et 1220 GWh et le segment C entre 200 et 250 GWh. Au total, cela se traduit par une consommation d’électricité comprise entre 1,85 et 2,37 TWh. Le scénario moyen entraîne une consommation d’électricité de 2,1 TWh, soit environ 3,6% de la consommation d’électricité de la Suisse en 2019 (57,2 TWh).

Le potentiel d’efficacité énergétique se situe à environ 960 GWh, soit 46% de la consommation totale d’électricité des centres de données et des salles de serveurs.

Retrouvez le communiqué de presse de l’OFEN sur le sujet (13 avril 2021)