De l’air! De l’air!

Plantez des arbres sur votre data center! C’est le conseil d’Asio.net.
Son projet, Green Roof, porte sur l'ajout d'une dizaine de centimètres de terre sur le toit du centre pour y planter des buissons. A la clé, la promesse d’une réduction d’au moins 50% des besoins en refroidissement. Le principe? Plantée d’arbre, la terre préserve la fraîcheur, refroidissant ainsi l'espace qu'elle surplombe.

Autre expérience, celle menée par Microsoft qui a installé un data center sous tente afin d’exploiter l'air ambiant. Huit mois durant, cinq serveurs HP DL585 ont ainsi «pris l’air», sans protection particulière contre le vent, la pluie ou les feuilles des arbres. Résultat: aucune panne, ni redémarrage des serveurs. Et de réelles économies.

L’objectif du moment: réduire la chaleur pour réduire la facture électrique. Les lois de la physique ne pouvant être modifiées, il est devenu indispensable de trouver un juste équilibre entre les paramètres physiques que sont la chaleur, les performances, la densité et l’alimentation. Le data center est au coeur des questions d'économies d'énergie. Son fonctionnement est consommateur, mais son système de refroidissement aussi.

Selon APC, c’est l’exemple type du cercle vicieux: les data centers créent de la chaleur pour alimenter les systèmes de refroidissement mis en œuvre pour dissiper la chaleur des serveurs, ce qui revient à générer de la chaleur pour se débarrasser de la chaleur existante!

L’alimentation et le refroidissement sont des questions indépendantes de tout facteur de forme, estime HP. Cependant, la hausse de la densité de serveur et de processeur a décuplé les besoins,. La densité d’alimentation des data centers actuelle augmente en moyenne de 15 à 20% par an. Les clients qui utilisent des serveurs lames sont les premiers à comprendre l’importance des problématiques d’alimentation et de refroidissement liés à une densité physique accrue.

Imaginez 100 armoires de serveurs remplies de serveurs montés en rack, propose HP. Chaque armoire nécessitant 12 à 13 kW, la consommation totale des serveurs atteint 1,3 mW. L’alimentation nécessaire au refroidissement pour dissiper la chaleur générée est à peu près égale à celle qui est consommée par le matériel informatique lui-même. La climatisation consomme par conséquent 1,3 mW d’électricité supplémentaire…

Autre solution, l’eau. Voici près d’un an, «Big Blue» présentait le Power 575 Hydro Cluster… directement relié au circuit d'eau de la ville! Chaque carte mère est équipée d'une tuyauterie en cuivre en guise de refroidissement, liquide bien sûr. Les deux processeurs sont directement refroidis par un ingénieux système de microcanalisations pensé pour maximiser l'échange thermique entre la puce et le circuit de refroidissement. L'eau froide arrive par des canalisations classiques et se diffuse dans toute la salle de serveurs, pour ensuite repartir un peu plus chaude… Etape suivante, l’intégration directe des canalisations à l'intérieur des puces. IBM y travaille. L'objectif serait de fabriquer des serveurs «zéro émission» en terme d'énergie et de fabrication de dioxyde de carbone!

En vogue, aujourd’hui, le «free air cooling». En clair, le refroidissement par l’air ambiant. Jusqu’à 32°C, assure Intel dans un récent rapport. Le principe n’est pas nouveau: les unités de refroidissement air-air produisent de l'air froid qui est acheminé par des gaines d'air flexibles et distribué par des plénums de diffusion ou des gaines d'air textiles. L'air est envoyé en circulation ou recyclé, refroidi, déshumidifié et régénéré avec de l'air extérieur. Ces équipements sont déjà utilisés pour la climatisation d'entrepôts de stockage, de bureaux ou structures temporaires; ils commencent à l’être dans les data centers.

Pour le bon fonctionnement des équipements dans un data center, la température de l’air doit être stable, ainsi que le taux d’humidité; l’ASHRAE recommande une température entre 20°C et 25C et une humidité comprise entre 40% et 55%.
L’expérience montre aujourd’hui que les systèmes de refroidissement traditionnels se sont révélés inefficaces à cause du mélange d’air chaud et froid.
Dans une récente note, Gartner conseille vivement d’isoler les couloirs d'air froids et chauds. Ce serait, aujourd’hui, le moyen le plus efficace pour réduire la facture énergétique…

Différents concepts ont été avancés. KyotoCooling, de KPN et distribué par sa filiale Getronics, repose sur deux principes: la séparation des circuits d’air froid et chaud et l’évacuation de l’air chaud vers une roue thermique avant qu’il ne revienne vers la zone froide de la salle.

Autre offre, Full Free Air Cooling préconisée par Belgacom via Sun. Concept identique, né de l’expérience de refroidissement des PABX par les grands opérateurs. Résultat, un PUE de 1.06, contre une moyenne pour l’industrie oscillant autour de 2. Soit un gain de 40%.

Nos entreprises ont encore trop souvent tendance à oublier l'infrastructure ICT lorsqu'elles planifient la construction d'un nouveau bâtiment; elles hypothèquent par conséquent l'utilisation future du bâtiment dès avant le premier coup de pioche. Telle est la principale conclusion du séminaire «ICT Building Infrastructures: High end or Commodity?», organisé conjointement par Getronics et Systimax Solutions/CommScope le 26 novembre dernier.

Non seulement le câblage est négligé, mais aussi le refroidissement. Or, avec une technologie comme KyotoCooling, il est possible de diminuer de près de 80% les coûts énergétiques des data centers, soutient Getronics. «Le bâtiment du futur n'est concevable que pour autant que les technologies innovantes soient prévues dès la phase de planification. Or, da,s les faits, on y pense souvent trop tard. C’est très net en matière de refroidissement. En Belgique comme au Luxembourg, un système de refroidissement supplémentaire n'est pas indispensable dans 97% des cas», confirme Cris Buys, Sales Manager ICT Building Infrastructures..»

Même constat chez Sun et Belgacom, promoteurs du Full Free Air Cooling. Pas d'installation de refroidissement: les systèmes sont refroidis uniquement par l'air extérieur. A l’origine, une technique de refroidissement appliquée avec succès -depuis quelques années déjà- par les opérateurs télécoms pour leurs centraux téléphoniques.

Conforme aux normes ETSI Class 3.1 (résistance à de plus hautes températures ambiantes), le modèle de data center proposé par Sun a prouvé son efficacité aux départ d’une infrastructure mariant des serveurs Nextra, des systèmes de stockage Sun ainsi que des éléments de réseau Cisco. Résultat, un PUE de 1.06, contre une moyenne pour l’industrie oscillant autour de 2. Le gain est donc de 40%.

«Nous inscrivons le concept Full Free Air Cooling dans une démarche globale: consolidation, virtualisation et refroidissement, explique Paul De Decker, Managing Director, Sun. Pour un client, nous sommes actuellement en train de réduire le nombre de serveurs de 80 à 20, ce qui lui réduira sa facture énergétique de 170.000 EUR par an. Jusqu’ici, on parle uniquement de consolidation. Ce pourrait être davantage s’il choisit de mettre en oeuvre notre technologie Full Free Air Cooling!»

Le succès, reconnaît Sun, est conditionnel. Notamment à l’usage de serveurs Netra. De fait, c’est la densité même des machines qui fait la différence. Il faut que l’air puisse circuler…