20 Oct Gérer les défis imbriqués des data centers avec la simulation
Les data centers font face à trois défis majeurs :
- L’augmentation rapide du rythme des activités
- Les densités de puissance croissantes
- La forte consommation d’énergie.
Bien qu’elles paraissent distinctes pour les gestionnaires de data centers, ces problématiques sont en réalité étroitement liées. Elles peuvent même s’influencer mutuellement. Comment ? C’est ce que nous allons essayer de comprendre.
Nous verrons ensuite que cette relation implique une nouvelle approche de la gestion des data centers, basée sur la simulation, à partir du concept de jumeau numérique.
Les entreprises évoluent à un rythme accéléré
Avant, seuls des secteurs tels que la recherche nécessitaient l’utilisation de l’informatique haute densité et haute performance (HPC High Performance Computing). La transformation numérique a changé la donne. On constate un développement de ce type de technologie dans l’ensemble du monde des affaires pour fournir des applications axées sur les données qui répondent aux attentes des entreprises.
Avec pour conséquence une production plus importante d’équipements informatiques à haute densité, plus puissants que jamais. Dans le même temps, les coûts de la capacité de calcul diminuent de moitié tous les 18 mois.
Les densités de puissance augmentent
Les progrès permettent aux data centers de fonctionner à des niveaux de capacité et d’efficacité plus élevés pour répondre aux demandes des entreprises, ils ont également créé de nouveaux défis pour les urbanistes de data centers.
Plusieurs questions se posent :
- Comment mettre en œuvre de nouveaux équipements à haute densité (parfois jusqu’à 35 kW / baie)
- Comment gérer la variation de la densité des équipements dans l’espace (surface au sol de la salle)
Prenons l’exemple d’un ancien data center conçu pour répondre à des niveaux de densité de puissance bien inférieurs à ceux exigés aujourd’hui (2 kW / baie par exemple, tout au plus 6 kW / baie). Dans le futur, une zone doit gérer le trafic web et donc avoir une densité relativement faible. Pendant ce temps, une autre zone doit accueillir des applications d’intelligence artificielle (AI) ou d’apprentissage automatique (Machine Learning) avec une densité plus élevée de 15 à 20 kW par baie. La densité de puissance globale dans le centre n’est peut-être pas supérieure à ce qui était prévu à l’origine, mais la variation entre les zones, les baies et les serveurs l’est sensiblement.
Que signifie cette rupture par rapport aux considérations initiales de conception ?
Les équipes d’exploitation doivent coordonner un nombre croissant de facteurs. Elle crée une concurrence entre les différents silos. Résultat : une mise en danger de l’informatique et des délais de mise en service allongés.
Vous pouvez relever ces défis grâce à la simulation basée sur la physique pour les data centers. Avec un jumeau numérique de data center, vous offrez en effet une vue d’ensemble de l’installation. De plus, les responsables peuvent collaborer pour établir la meilleure disposition possible du data center.
Grâce à cette technologie, ils peuvent tester différents scénarios d’exploitation avant qu’ils ne soient mis en œuvre dans la réalité. Cela leur permet d’identifier les problèmes potentiels à l’avance et donc de limiter les risques. Comment ? En testant en toute sécurité l’agencement le plus efficace pour gérer diverses densités, avant de le mettre en œuvre sur le site réel.
L’accélération du rythme des affaires et l’augmentation des densités sont liées car la demande croissante des organisations pour fournir davantage de services en ligne impactent les data centers et leurs capacités. Ils doivent être en constante évolution.
Une augmentation constante de la consommation d’énergie
L’augmentation de la demande et la puissance croissante de l’informatique ont entraîné une hausse de la demande en électricité et de la consommation d’énergie. Cela pose plusieurs défis aux gestionnaires de data centers.
La filière data center est sous pression dans un contexte de réduction globale de la consommation énergétique au niveau national. Le gouvernement français vient de demander à tous les acteurs de la filière de remonter les températures dans les salles, voir de basculer sur leurs groupes électrogènes en cas de très fortes tensions énergétiques. Lorsqu’on considère le fort développement du télétravail au niveau mondial, accéléré par la crise Covid, et le rôle essentiel des data centers pour permettre sa mise en œuvre, on mesure combien le besoin accru en énergie et la nécessité d’être plus sobre pour éviter des interruptions de services est un exercice d’équilibriste.
La gestion d’un besoin accru en énergie
En cas de mauvaise gestion de cette augmentation des besoins en énergie, nous pouvons craindre des pannes. Ce qui entraînerait des répercussions désastreuses sur les entreprises concernées.
Grâce au jumeau numérique de data center, vous pouvez éviter ce cas de figure.
En effet, le jumeau numérique fournit une vue d’ensemble de l’alimentation électrique depuis l’arrivée du site (points de livraison) jusqu’à chaque équipement. Et ce, en facilitant le test des connexions électriques et en permettant la simulation de scénarios de panne. Vous avez ainsi la capacité de prévoir les pannes en cascade. De ce fait, les responsables peuvent anticiper les pannes potentielles et protéger les équipements contre les temps d’arrêt occasionnés par différents incidents.
De plus, le jumeau numérique peut empêcher la fragmentation de la distribution électrique ou sa mauvaise gestion induite par les changements opérationnels aux conséquences non explorées. Le jumeau numérique vous assure que votre infrastructure est résiliente de 2 façons :
- En permettant la visualisation de la distribution électrique
- En favorisant l’introduction en toute sécurité de nouveaux équipements à haute densité dans le réseau électrique.
Les conséquences environnementales
Le jumeau numérique vous aide à minimiser l’impact sur l’environnement. Par exemple, il permet aux gestionnaires d’améliorer les performances des installations. Ainsi, l’utilisation de la capacité disponible est optimisée sans risque pour les équipements informatiques. Il s’agit notamment de l’espace, la puissance électrique, le refroidissement, les connexions réseau et la charge au sol.
Le data center existant devient plus efficace. Et surtout, tout projet de construction d’une nouvelle installation peut être repoussée jusqu’à ce qu’elle devienne absolument nécessaire. Ce qui est plus écologique pour la planète et réduit considérablement l’empreinte carbone. Pour rappel, d’après Gartner, les data centers ne sont remplis en moyenne qu’à 56 % de leur capacité de conception.
Relever les défis des data centers de demain
L’accélération des activités, l’augmentation des densités de puissance et l’importante consommation d’énergie sont autant de défis interdépendants auxquels sont confrontés les gestionnaires de data centers.
Le nombre de data centers explosent pour couvrir les besoins des entreprises, des états et des particuliers. Leur consommation énergétique dans un contexte de grande tension est un sujet majeur. Une solution unique pour les data centers permet de les gérer efficacement : la simulation numérique basée sur la physique (CFD) avec un jumeau numérique du data center. Forts de ces connaissances, les responsables disposent d’outils innovants pour relever les nombreux défis auxquels ils font face.