Philippe Scoffoni

Une nouvelle pratique semble vouloir émerger de l’expérience des industriels du numérique que sont Google et Facebook : l’intégration de batteries directement au sein des unités centrales des serveurs. Facebook vient d’annoncer qu’il prépare la mise en place d’un nouveau schéma de distribution de l’électricité au sein de ces data-center.

Dans un data-center classique, en cas de défaillance de la source primaire d’électricité (en général le réseau électrique classique), le secours électrique est effectué dans un premier temps par des batteries (ou UPS en anglais pour Uninterruptible Power Supply) centralisées. Il s’agit de grosses unités combinant plusieurs accumulateurs et capable de fournir une quantité suffisante d’énergie pour alimenter un grand nombre de serveurs. Au delà d’un certain délai les data-center sont équipés de groupes électrogènes qui se mettent en action pour produire l’électricité en attendant le rétablissement de la source primaire.

La nouveauté de l’approche proposée par Google consiste à ne plus utiliser ces gros accumulateurs pour les remplacer par des batteries de 12 volts intégrées directement dans le serveur et couplées à l’alimentation de ce dernier. On se rapproche en fait de la conception d’un ordinateur portable qui intègre une batterie fournissant de l’énergie durant parfois quatre ou cinq heures à ce dernier.

Bien sûr, l’analogie s’arrête ici, car un serveur et notamment ces disques durs peuvent consommer bien plus plus d’énergie et donc réduire l’autonomie dont il pourrait bénéficier. Le schéma ci-dessous vous présente l’architecture optimisée :

Dans la colonne de droite est indiqué le pourcentage de pertes. L’architecture est divisée en 4 parties :

• Les courants à hautes et basses tensions,
• Les batteries d’accumulateur,
• La distribution de l’énergie,
• Le serveur en lui-même.

Dans un système classique, le courant alternatif est converti en courant continu pour être stocké dans les accumulateurs des batteries. Lors de l’utilisation de l’énergie stockée, elle est à nouveau convertie en courant alternatif pour être distribuée aux serveurs qui effectueront une nouvelle conversion en courant continu. C’est l’addition des conversions qui provoque des pertes.

Avec les batteries intégrées, le courant est converti une seule fois par l’alimentation du serveur en courant continu. Ce courant est utilisé pour le fonctionnement du serveur et pour recharger la batterie incluse dans ce dernier. En cas de coupure de courant, le serveur est directement alimenté par la batterie. C’est ce qui explique les gains importants indiqués au niveau du schéma pour les batteries (0% de pertes, pas de conversion du courant délivré) et le serveur (14% de perte au lieu de 23 à 40%).

Ces nouvelles pratiques couplées à d’autres comme le refroidissement des data-center grâce à l’air extérieur permettent aux derniers data-center de Google d’atteindre un chiffre record du Power Usage Effectiveness ou PUE de 1.13. Pour rappel voici la définition du PUE d’après le site GreenIT :

Power Usage Effectiveness. Indicateur mis au point par Green Grid pour mesurer l’efficacité énergétique d’un datacenter. Il est calculé en divisant le total de l’énergie consommée par le datacenter par le total de l’énergie utilisée par l’équipement informatique (serveur, stockage, réseau). Les membres de Green Grid visent un PUE de 1,6 fin 2009. Mais certains d’entre eux ont déjà atteint de meilleurs ratios. Sun a par exemple atteint un PUE de 1,23 avec son nouveau datacenter basé en Californie. Voir aussi : DCiE

Il est intéressant de constater que ces nouvelles pratiques se répandent désormais plus naturellement et font moins l’objet de secrets industriels.

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La liste des entrées complémentaires est établie par le module d’extension YARPP.

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