Skip to main content

Article Category

Article à la une

Article available in the folowing languages:

En vedette - Une structure «verte» pour le nuage

Tout se met en ligne - ou dans «le nuage» - comme nous l'appelons aujourd'hui. Nous demandons à tous nos appareils de nous donner accès à nos courriers électroniques, photos et fichiers. Face aux zettaoctets de données à gérer, les centres de traitement des données deviennent très gourmands en énergie. Un projet financé par l'UE utilise une conception 3D très habile pour fabriquer une puce super-serveur éco-énergétique.

Économie numérique

Le changement climatique est au cœur de l'agenda politique, mais nous continuons tous à consommer beaucoup d'énergie, en particulier avec nos appareils électroniques dont le nombre ne cesse d'augmenter. Nous avons des ordinateurs portables et des téléphones intelligents à recharger, des iPods à synchroniser... Nous utilisons l'Internet pour faire nos achats, nous divertir et nous instruire, mais oublions facilement que même une simple recherche sur le Web consomme de l'énergie. IDC, spécialiste des études de marché, estime que l'univers numérique représentait 1,8 zettaoctet (un zettaoctet correspond à un milliard de téraoctets; un téraoctet correspond à un millier de gigaoctets) d'informations en 2011. Les chercheurs prévoient que ce chiffre atteigne 35 zettaoctets en 2020. Au cours des 15 années à venir, on verra également des trillions de «choses» - dispositifs, capteurs, objets - se connectant à l'Internet et inondant les centres de traitement des données de quantités massives d'informations en vrac qui devront être stockées, traitées et analysées. Vu sous cet angle, il est peut-être moins surprenant de découvrir qu'un centre de traitement des données classique consomme jusqu'à 20 mégawatt (MW) d'énergie (une éolienne commerciale classique a un rendement maximum de 1,5 MW). «Les coûts liés au matériel et à la consommation d'énergie des serveurs deviennent très préoccupants dans les centres de traitement des données où ces derniers sont installés,» déclare le Dr Emre Ozer, ingénieur en R&D chez le fabricant de processeurs ARM. «Les serveurs en nuage utilisent des processeurs haut de gamme, onéreux et consommant beaucoup d'énergie, et les fabricants de puces sont arrivés à la limite de leurs possibilités en ce qui concerne la réduction du gaspillage énergétique.» Vers des serveurs plus «verts» Le Dr Ozer coordonne le projet «The energy-conscious 3D server-on-chip for green cloud services» (EuroCloud) financé par l'UE au titre du 7e PC, qui étudie le potentiel concernant les puces serveurs 3D dans la perspective de les rendre moins gourmandes en énergie. EuroCloud est l'un des projets phares de l'Europe en matière de systèmes informatiques. L'idée est d'intégrer des cœurs de processeur et de la mémoire à proximité immédiate les uns des autres et en trois dimensions. L'accès à la mémoire interne demande beaucoup moins d'énergie car les distances physiques séparant les composants sont plus courtes et que les électrons ont par conséquent moins de chemin à parcourir pour aller de la mémoire au processeur. «La technologie de puce 3D existe depuis un certain temps, en particulier dans l'informatique mobile où la miniaturisation et l'efficacité énergétique sont essentielles aux appareils. Le principal obstacle à la généralisation de la technologie de puce 3D, ce sont les coûts de fabrication élevés,» poursuit le Dr Ozer, «mais les fabricants de semi-conducteurs commencent à investir sérieusement dans la R&D en vue de le surmonter.» Les partenaires du projet EuroCLoud ont jusqu'à présent développé leur concept pour la nouvelle architecture de puce serveur. Un cadre a également été élaboré pour surveiller le comportement thermique des puces 3D (leur rendement est étroitement lié à la quantité de chaleur qu'elles dégagent et leur facilité à ne pas trop s'échauffer). Puces intégrées «Nous avons déjà démontré que concevoir des serveurs multiples sur puce augmente de 15% la densité de performance de la puce serveur par rapport aux architectures de puce serveur existantes et basées sur la technologie actuelle», explique le Dr Ozer. Ces premiers résultats sont issus des simulations de puces contenant des serveurs multiples, mais sans mémoire 3D intégrée. «Nous n'en sommes qu'au stade de mesurer l'énergie et les densités de performance des puces pour pouvoir chiffrer l'efficacité des serveurs multiples sur puce avec mémoire 3D intégrée», poursuit-il. «Notre objectif est de rendre ces puces 10 fois plus économes en énergie.» Transférer cette amélioration du rendement énergétique à l'échelle des centres de traitement des données devrait entraîner des économies d'énergie considérables. Avec la mise au point d'une «preuve de concept», l'équipe du projet espère que la conception de la puce serveur incitera l'industrie à développer des puces serveurs contenant peut-être des centaines de noyaux intégrés. «Nous nous attendons à ce que les centres de traitement des données dotés d'un million de processeurs deviennent un jour une réalité», prévoit le Dr Ozer. «Nous savons que nous en avons besoin pour répondre à la demande des services en nuage, mais nous voulons le faire sans une hausse massive de la consommation d'énergie.» EuroCloud a reçu un financement de la recherche de 3,3 millions d'euros (sur un total de 5,4 millions d'euros) au titre du programme de TIC «Computing Systems» du septième programme-cadre (7e PC) de l'UE. Liens utiles: - Site web «The energy-conscious 3D server-on-chip for green cloud services» - Fiche d'informations du projet Eurocloud sur CORDIS Articles connexes: - Le concepteur de la micropuce «spintronique» lauréat d'un prix scientifique européen