Consommation d’énergie dans l’informatique : de grands enjeux et de nombreuses solutions

Sujet majeur dans l’industrie, l’économie d’énergie est aussi un enjeu opérationnel dans le domaine des services. 
Maîtriser sa dépense d’électricité, afin de réduire sa facture et de baisser éventuellement son empreinte carbone, 
passe par des solutions pratiques, notamment informatiques. 

agap2IT vous explique tout dans sa revue de détail : 

Les enjeux de la consommation d’énergie dans l’informatique

Au fil des rapports du GIEC et des études sectorielles, la place de la consommation d’énergie et de l’impact environnemental des activités humaines prend une importance considérable dans le monde de l’entreprise. Avec la transformation numérique de l’économie, tout le secteur IT a pris conscience de son rôle, à l’heure où l’informatique et le digital représentent 3 à 4 % des émissions de gaz à effet de serre, et jusqu’à 20 % de la consommation électrique globale.

Pour les sociétés, il s’agit donc de consommer le moins possible d’énergies non vertes (électricité produite à partir d’hydrocarbures, par exemple), et de limiter, quand c’est possible, leur facture d’électricité. Une approche qualitative et quantitative qui a des conséquences réelles sur l’attractivité des entreprises (la RSE est de plus en plus prise en compte par les jeunes générations de travailleur), sur leur business – la durabilité est désormais un critère de vente de biens et de services –, et sur leur conformité avec la réglementation, les pouvoirs publics insistant largement sur la décarbonation de l’économie et sur la sobriété énergétique.

Dans ce contexte, l’informatique, pourtant ciblée par les critiques les plus radicales, a montré sa souplesse et a inventé de nombreuses technologies pour répondre aux enjeux de consommation énergétique, notamment.

Les sources d’économie d’énergie dans les services de l’IT 

De manière générale, les bonnes pratiques en matière de consommation d’énergie et d’empreinte carbone se réalisent dans un service IT aussi bien par le biais du hardware que celui du software. Côté machines, le recyclage et le réemploi des pièces, le choix d’ordinateurs avec une faible consommation, le bon dimensionnement des PC de bureau par rapport aux besoins des collaborateurs s’avèrent d’excellentes manières d’aborder l’équipement d’une société en accord avec des principes de sobriété énergétique.

En tant qu’experts dans les métiers de l’IT et du digital, agap2IT a conscience de l’impact du numérique sur notre planète. Les actions RSE que nous menons ont trois grands objectifs qui sont, positionner l’humain au cœur de notre stratégie, contribuer au monde de demain, un monde plus juste et limiter notre empreinte carbone. Nous recyclons l’ensemble de nos équipements informatiques grâce à l’entreprise Recyclea.

Recycler nos appareils informatiques contribue non seulement à réduire la quantité de déchets électroniques dans l’environnement mais favorise également la récupération de matériaux précieux, préservant ainsi les ressources naturelles et promouvant une gestion responsable des déchets technologiques.

Dans le software, plusieurs solutions de gestion des infrastructures s’avèrent pertinentes pour limiter la consommation d’électricité, prévenir les pannes, optimiser les besoins. Dans les structures exploitant plusieurs serveurs, avec des besoins techniques critiques, l’emploi d’un Data Center Infrastructure Management (DCIM) est nécessaire afin d’améliorer l’efficacité énergétique. Pour des entreprises avec une infrastructure moins complexe, différents logiciels spécifiques, pour monitorer les ressources matérielles ou gérer la dépense d’énergie des postes de travail (via des arrêts programmés à l’aide de solution MDM/EMM), sont à installer et à assortir d’outils de virtualisation (type VMware) afin, par exemple, d’améliorer la performance énergétique des serveurs.

Une dernière approche se manifeste de plus en plus dans les services IT de nos jours : le serverless. En faisant le choix de fournisseurs de cloud vertueux (la plupart fournissent des outils de mesure de leur impact environnemental), une entreprise dispose de solutions correspondant davantage à ses besoins, par rapport à l’utilisation d’un serveur traditionnel. Tout comme la virtualisation, le serverless pose le principe d’une architecture à coût énergétique modéré.

Le code, une source d’économie d’énergie

Mêlant des innovations en termes d’infrastructures, d’architecture et de développement, l’edge computing offre, par son principe même, une série de leviers d’économie d’énergie. Moins de latence, moins de distance parcourue par les données, moins de traitement de data sur le serveur central diminuent d’autant les besoins en bande passante et en énergie de l’informatique « embarquée » et autres applications industrielles ou retail de l’IoT.

Dans le développement en lui-même, il existe quelques petites astuces pour abaisser la consommation des ordinateurs et des serveurs, afin de simplifier les calculs et donc la charge des pièces en fonctionnement. Le choix des langages est un exemple connu : une étude universitaire (« Energy Efficiency Across Programming Languages », Pereira et al., 2017) s’appuie sur un benchmark de différentes écritures d’un même programme pour conclure que les langages compilés, comme C, Rust ou C++, consomment moins, à performance égale, ou surperforment, à consommation égale, par rapport à des langages de haut niveau comme le Python. Pour un projet donné, il peut donc être efficace de réaliser soi-même un benchmark des solutions possibles avant de commencer le développement. Outre l’utilisation d’un langage compilé, certaines mises en œuvre spécifiques (compilateur à la volée pour le Python ou le JavaScript, tels Cython ou GraalVm) et des syntaxes hybrides (comme Julia, compilé par LLVM à l’instar du C, avec une syntaxe proche du Python) aident à exécuter des langages à haut niveau avec des performances énergétiques sobres.

À l’étape conceptuelle, la conception d’algorithmes plus simples et demandant moins de ressources à la machine qui va l’interpréter figure parmi les solutions pour économiser l’énergie nécessaire à un programme. Certaines techniques d’optimisation de la mémoire et de la charge processeur se jouent dès la mise en forme de la logique d’une tâche spécifique, voire d’un logiciel dans son ensemble.

De l’autre côté du spectre, l’expérience utilisateur et son interface représentent un dernier levier pour améliorer la consommation électrique des organisations, à travers une optimisation des actions et des actualisations des programmes côté utilisateurs.

Aujourd’hui, la plupart des jeunes ingénieurs et développeurs ont reçu une acculturation à ces questions. 
Du code à l’architecture, ils peuvent donc apporter leur savoir et leurs compétences afin de participer à des 
projets IT toujours plus économes en électricité sans perte d’efficacité ou de performances.