Bull_GreenIT

Le ratio puissance/watt,
nouvel indicateur de performance

La collaboration planétaire via les réseaux, la numérisation
des contenus et l’avènement de la simulation numérique
requièrent des puissances de calcul et de stockage
phénoménales. Simultanément, l’énergie devient une
ressource qui ne cesse de se renchérir : empiler des
processeurs sans autre considération que leur puissance ou
leur coût n’est plus possible. Désormais, c’est le ratio
puissance/watt qu’il convient d’examiner. Intégrer la
consommation d’énergie dans l’équation, c’est envisager le
système dans la durée. Entre 1999 et 2007, la
consommation d’électricité des serveurs en rack a ainsi été
multipliée par environ sept et des analystes soulignent qu’à
ce rythme les dépenses en énergie nécessaires au
fonctionnement et au refroidissement d’une machine
dépasseront bientôt son coût initial. La situation est telle que
certains grands centres informatiques ne pourront pas évoluer
à terme parce qu’il n’y aura tout simplement pas assez de
puissance électrique disponible. Bref, l’heure n’est plus à la
quête aveugle de la performance mais à ce que l’on peut
appeler l’intelligence énergétique, c’est-à-dire l’optimisation
du ratio puissance/watt dans une approche globale et
durable des infrastructures.

Conjuguer intérêts économiques
et écologiques

Cependant, le souci de l’efficacité énergétique doit être
présent dès la conception des systèmes et chaque élément
doit y contribuer. Les applications doivent minimiser leur
consommation de ressources tandis qu’infrastructures, outils
d’exploitation et pratiques opérationnelles doivent tirer les
leçons des téra-architectures, qui ont de par leur taille
gigantesque la particularité d’être confrontées à grande
échelle aux contraintes énergétiques. Par ailleurs, de
nouvelles idées peuvent être explorées, comme le recours aux
énergies renouvelables ou, pour des entreprises mondiales,
l’installation de certains grands data centers dans des régions
froides. Mais réduire la facture énergétique de l’informatique,
c’est aussi réduire son impact écologique. En 2007,
l’étude d’ACS (Australian Computer Society) a démontré
que l’empreinte carbone de l’infrastructure informatique des
entreprises australiennes était équivalente à celle de secteurs
tels que l’aviation civile ou la sidérurgie. L’intelligence
énergétique conjugue donc intérêts économiques et
écologiques. Les entreprises ne s’y trompent d’ailleurs pas :
dans son dernier baromètre trimestriel « Green progress in
enterprise IT », le cabinet Forrester relève que 38% des
entreprises intègrent désormais le respect de l’environnement
parmi leurs critères d’évaluation. Et pour 55% d’entre elles, la
réduction des coûts est la motivation première…

L’ère de l’intelligence énergétique

Longtemps, l’informatique a semblé n’avoir d’autres contraintes que ses propres limites

technologiques. Depuis 1965, celles-ci sont fixées par la loi de

Moore, selon laquelle

la puissance des microprocesseurs est susceptible de doubler tous les deux ans.

Jusqu’au milieu des années 1990, cette course à la performance était pour tous l’ultime

frontière. Cependant, vers 1995, dans un contexte de réduction globale des coûts,

on ne s’intéresse plus seulement à la puissance brute mais au rapport puissance/prix.

En effet, la généralisation des standards et des technologies de plus en plus denses

permet alors d’obtenir les performances voulues pour un coût moindre.

Mais, depuis quelques années déjà, cette approche trouve à son tour ses limites.

Les promesses
des nouvelles générations de processeurs

Composants essentiels des serveurs, les
microprocesseurs contribuent de façon non
négligeable à leur consommation électrique. Les
fabricants, conscients des enjeux économiques et
environnementaux, se sont eux-mêmes résolument
engagés dans le design de processeurs économes
en énergie. Leader du marché, Intel

innove ainsi

continuellement autour des technologies
multicœurs, à fréquence variable et voltage bas.
Ces nouvelles générations de processeurs offrent
d’excellentes performances énergétiques tout en
apportant plus de flexibilité. Bull a développé un
partenariat avec Intel pour intégrer et exploiter au
mieux ses technologies les plus avancées au sein
de sa famille de serveurs NovaScale

. Dotés de

processeurs multicœurs, les serveurs NovaScale
fournissent une plus grande capacité de traitement
à consommation d’énergie égale. Ils permettent
une réduction de la consommation d’électricité qui
peut atteindre 60% tout en délivrant une puissance
de calcul sans cesse croissante.
La famille de serveurs Escala

permet elle aussi de

significatives économies d’énergie depuis
l’introduction il y a quelques années du processeur
POWER5™. Celui-ci suspend en effet l’exécution
de certains processus quand ils ne sont plus utilisés.
Lancé récemment, le POWER6™ se caractérise
par des fonctions de pilotage automatique de
l’horloge et des interfaces logicielles de contrôle
de l’énergie. Grâce à elles, l’administrateur pourra
analyser et gérer la consommation électrique de
tout un ensemble de serveurs.

La construction d’un serveur requiert l’intégration de plusieurs centaines de composants au sein d’une
architecture complexe. Comme ses fonctionnalités et ses performances, sa consommation d’énergie dépend
de la conception, de l’agencement et des interactions de chacun de ces éléments, tant matériels que logiciels.
L’efficacité énergétique d’un serveur dépend donc d’une multitude de paramètres et l’optimiser réclame
un savoir-faire tout particulier. Grâce à sa riche expérience acquise dans le monde des mainframes et des
systèmes ouverts, Bull est à même de tirer le meilleur parti des technologies de l’industrie pour élaborer des
serveurs ouverts proposant les meilleurs ratios performance/énergie.

Priorité à

la performance énergétique

Design

permettant de réduire de plus de 25% les pertes
électriques et d’une solution de ventilation qui ne
consomme qu’un cinquième de la puissance des
ventilateurs traditionnels. Bull s'est engagé dans
« Climate Savers Computing Initiative » dont
l'objectif est de réduire de 50% d'ici à 2010 la
consommation énergétique des serveurs.

LA VIRTUALISATION,
SOLUTION POUR MAXIMISER
L’UTILISATION DES RESSOURCES

Aux économies d’énergies apportées par une meilleure
conception des serveurs s’ajoutent celles permises par
la consolidation et la virtualisation des infrastructures.
Ces deux approches répondent en effet aux deux
déficits majeurs qui caractérisent les data centers :
• d’une part le manque d’espace, qui complique les

déploiements supplémentaires et entraîne une
élévation de la température ;

• d’autre part la sous-utilisation des serveurs déjà

installés (l’agence américaine de protection de
l’environnement (EPA) estime que seuls 5 à 15%
des ressources disponibles dans les data centers
sont employées).

Grâce notamment à sa collaboration avec IBM dans
le cadre du développement du système d’exploitation
AIX®, Bull a acquis une solide expertise en matière
de virtualisation. A la fonction de partitionnement des
ressources, présente nativement dans la version 5,
AIX 6, basé sur les serveurs POWER6, ajoute de
nouveaux concepts, en particulier les capacités de
mobilité et de clonage des partitions.
Sur le segment des technologies x86, Bull intègre les
solutions VMotion et DRS de VMware à ses serveurs
NovaScale et propose des plates-formes multi-OS
pour étendre la flexibilité des serveurs aux niveaux
les plus élevés.
La virtualisation et la consolidation des infrastructures
constituent de grands savoir-faire de Bull, tant au
niveau des serveurs que du stockage. Ainsi, dans le
cadre d’un projet de virtualisation pour la
communauté urbaine de Barnsley, au Royaume Uni,
Bull a remplacé 90 serveurs physiques par 5 serveurs
haute disponibilité, ce qui permet une réduction de
73% de la facture d’électricité.

…

Les bénéfices des architectures éco-conçues

Malgré son rôle fondamental, le processeur n’est
pas l’unique facteur expliquant les performances
globales d’un serveur ou sa consommation
d’énergie. Son architecture, sa conception
d’ensemble, jouent un rôle déterminant. C’est le
cœur de l’expertise de Bull que de concevoir des
architectures innovantes et à forte valeur ajoutée.
Bull intègre la dimension environnementale très en
amont, dès la conception de ses serveurs. Ses
équipes de R&D travaillent notamment sur un
concept d’infrastructures partagées qui permettent
de mutualiser les ressources critiques afin de
diminuer le nombre de composants électroniques
et les câblages à l’intérieur d’un serveur, ce qui
contribue fortement à en réduire la consommation
électrique globale. Chaque composant (disque,
mémoire…) fait en outre l’objet d’une évaluation
énergétique.
Plusieurs études démontrent toutefois que plus de
50% de l’énergie consommée dans un data center
l’est par les systèmes d’alimentation et de
refroidissement. C’est pourquoi Bull apporte la plus
grande attention à ces questions. Sont ainsi
développées des solutions alternatives de
refroidissement, comme les portes refroidissantes
à liquide destinées aux serveurs racks à haute
densité NovaScale, notamment pour le calcul
intensif. Les serveurs à lames NovaScale sont
quant à eux dotés d’un système d’alimentation

Développer de bonnes

pratiques environnementales

L’audit énergétique,
première étape indispensable

Conduire l’audit énergétique d’un data center, c’est
évaluer son efficacité énergétique en rapportant la
consommation énergétique totale du centre à celle
des équipements informatiques seuls. Initialement
développée en 2003 par le

Lawrence Berkeley

National Laboratory à l’Université de Californie,
et soutenue par le consortium Green Grid, auquel
Bull participe, la grille de ratio s’échelonne, dans
le sens de l’efficacité croissante, de 3,5 à 1,5.

Depuis quelques années, on observe généralement
un ratio de 3, la consommation énergétique totale
d’un data center se répartissant presque
équitablement entre refroidissement, infrastructures
auxiliaires et d’alimentation, et équipements
informatiques proprement dits. On estime que la
combinaison des améliorations technologiques
récentes et d’une meilleure maîtrise opérationnelle
devrait permettre d’atteindre un ratio proche de 2,
voire même 1,6 pour des solutions extrêmement
optimisées.

Au-delà des progrès réalisés dans la conception des matériels, l’intelligence énergétique doit se manifester dans
les conditions de leur exploitation. C’est en mettant en œuvre de bonnes pratiques, en ayant en permanence
le souci de l’économie et de la sobriété énergétique, en s’alignant sur les normes et les standards qui émergent
peu à peu sous l’impulsion conjuguée de l’industrie, des pouvoirs publics et des consommateurs, que l’on
parviendra à consolider au niveau du data center les gains apportés par les dernières générations de solutions.

Exploitation

…

Un des intérêts de l’audit énergétique est de fournir
un indicateur global pour le data center et donc de
permettre de définir un objectif d’efficacité
énergétique partagé par toutes les parties
prenantes. Trop souvent en effet, comme l’ont
montré de nombreuses études au cours des
dernières années, les DSI méconnaissent la facture
énergétique et ne sont donc pas incités à tenter de
la réduire. Bull propose ainsi des services de
conseil et d’assistance pour établir des bilans
énergétiques, établir des scénarios d’optimisation
et améliorer l’efficacité énergétique du data center.

Le management opérationnel
ou l’intelligence énergétique au quotidien

L’efficacité énergétique du data center dépend non
seulement de celle des machines mais aussi, en
grande partie, de son management opérationnel.
Au moyen des méthodes mises en œuvre, il s’agit
en particulier de maîtriser les facteurs
environnementaux liés à la densité de certaines
zones de calcul, à la consommation électrique et à
la dissipation thermique.

Pour y parvenir, il est indispensable d’inclure des
règles de politique énergétique au sein de la
solution de pilotage globale de l’infrastructure.
Concrètement, cela peut signifier intégrer des
sondes thermiques et de mesure des
consommations électriques à l’administration
système afin de réguler automatiquement l’intensité
des dispositifs de refroidissement et des extracteurs
d’air chaud. Une autre pratique courante et
pertinente consiste à intégrer un calendrier
d’activité des serveurs aligné sur les processus
métier de l’entreprise afin d’assurer un pilotage
automatique des arrêts et des démarrages.
Ce type de considérations fait désormais partie
intégrante de l’approche de Bull en matière de
management opérationnel. L’objectif est de fournir
des outils – notamment Open Source – et des
méthodes industrialisées afin de garantir le
pilotage énergétique optimal des infrastructures,
tant physiques que virtuelles.

DES PROCESSUS
DE PRODUCTION « PROPRES »

Bull est l’une des cent premières entreprises au monde
à avoir très tôt développé un système de gestion de la
qualité intégré QSE (Quality, Safety & Environment)
pour ses sites de production et logistiques. Sa politique
de gestion dans ce domaine s’appuie sur trois référentiels :

• ISO 9001 : 2000 pour la qualité ;
• ISO 14001 pour le respect de l’environnement ;
• OHSAS 18001 pour les règles de sécurité.

Cette démarche initiée en 1990, date à laquelle Bull
a obtenu la certification ISO 9001 s’est parachevée
en septembre 2004 par la certification OHSAS
18001. Pour les clients de Bull, c’est la garantie que
les produits et services proposés sont élaborés dans
les meilleures conditions. Bull publie par ailleurs sa
charte QSE sur son site Web.
Depuis plusieurs années, Bull a en outre développé
une politique globale pour prendre en compte
l’impact environnemental tout au long du cycle de vie
de ses produits. Cela débute par une politique de
partenariats et d’achats exigeante et des pratiques
responsables. Le processus de conception intègre les
directives européennes ROHS (réduction de
l’utilisation de certaines substances dangereuses) et
DEEE (traitement des déchets des équipements
électroniques). Enfin, Bull a mis en place une filière
de recyclage performante : le site de production
d’Angers reprend chaque année l’équivalent de 50%
des volumes livrés en France et 90% du volume
recyclé est valorisé.

Des principes forts et pragmatiques

Fort de son expérience des architectures complexes,
des environnements hétérogènes et de la mise
en œuvre de téra-architectures, Bull propose une
approche pragmatique basée sur trois principes
fondamentaux :

• assurer les niveaux de service exigés par

les utilisateurs (SLA) grâce à l’industrialisation
des processus opérationnels ;

• optimiser la topologie des centres informatiques

pour libérer la puissance disponible et accroître
leur flexibilité ;

• maîtriser l’hétérogénéité et réduire l’empreinte

carbone.

Géré selon ces règles fondamentales, le Bio Data
Center s’intègre plus naturellement à son
environnement, tant business que physique, et est en
mesure d’évoluer à la manière d’un être vivant : de
façon continue, selon ses besoins, chaque organe
contribuant à sa croissance globale dans le respect
des grands équilibres fonctionnels et énergétiques.
Bull applique d’ailleurs ces principes à ses propres
centres informatiques grâce par exemple à la
création de zones différenciées pour la haute et la
basse densité.

La mobilité des applications
au service de l’éco-efficacité

Une des pistes explorées par Bull pour améliorer la
gestion de la question énergétique et thermique au
sein du data center consiste à concevoir une solution
de pilotage automatique de la mobilité de la charge.
Il s’agit de déplacer les charges intensives, créatrices
de points chauds, vers des zones du data center plus
fraîches et disposant des capacités de traitement
nécessaires. Cela nécessite le développement de
sondes détectrices, actuellement en cours, qui
doivent être disposées au niveau des interfaces
système des serveurs, de l’espace du data center,
des infrastructures de refroidissement, de la chaîne
de distribution électrique et jusqu’au bâtiment dans
son ensemble. Ajoutée aux technologies de
virtualisation, cette solution permet d’envisager dans
l’avenir l’autorégulation du data center, qu’il s’agisse
de ses capacités de calcul, de sa gestion de l’énergie,
de la configuration des partitions virtuelles et des
serveurs, et de la répartition de la charge des
applications. Cette approche ouvre ainsi une voie
nouvelle pour un management du data center économe,
respectueux de l’environnement et capable
d’accompagner toutes les évolutions de l’entreprise.

A l’ère de l’économie numérique, où vitesse et souplesse sont primordiales, le data center doit épouser
le rythme des activités de l’entreprise. Or, le dynamisme des marchés, les contraintes réglementaires,
les exigences de sécurité, les nécessités du développement durable, l’évolution même des technologies avec
la généralisation des architectures multicœurs et la densité croissante des serveurs constituent autant de défis
pour les directions informatiques. Pour être en mesure d’y répondre avec la réactivité et l’efficacité
nécessaires, il est indispensable d’adopter une nouvelle approche du centre informatique. Conjuguant flexibilité,
performance et optimisation de son empreinte carbone, il doit se transformer en Bio Data Center.

Perspectives

L’avenir

appartient au

Bio Data Center

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