Le Power Usage Effectiveness (PUE), indicateur environnemental pertinent ?

Le Power Usage Effectiveness (PUE) est-il un bon indicateur environnemental ? Pas si sûr, si l’on en juge les propos de l’Alliance GreenIT (AGIT) qui publie une analyse à ce sujet. Censé traduire l’efficacité énergétique du datacenter, le PUE se révèle comme étant parfois réalisé de manière abusive voire erronée et sujet à des interprétations multiples, en fonction des valeurs obtenues.

Qu’est-ce que le Power Usage Effectiveness ?

L’objectif du Power Usage Effectiveness tel que défini par le Green Grid est de mesurer avec quelle efficacité est utilisée l’énergie alimentant un centre informatique quel que soit le moyen de production de cette énergie.
Le PUE représente donc une efficacité énergétique, c’est-à-dire un rendement. Ce rendement est le rapport entre la quantité d’énergie totale consommée par la salle ou le centre informatique et la quantité d’énergie nécessaire aux équipements informatiques (IT). Le PUE est le résultat de mesures simples de grandeurs physiques (courant, tension, compteurs d’énergie) et de calculs sur un an, comme stipulé dans la version 2011 du PUE.

PUE = Consommation Énergétique Totale du Centre Informatique / Consommation
Énergétique des équipements informatiques

 

Les quatre catégories du Power Usage Effectiveness
L'objectif du PUE est de mesurer avec quelle efficacité est utilisée l'énergie alimentant un centre informatique

Le PUE qualifie la performance énergétique de l’infrastructure informatique, mais en aucun cas la performance de l’informatique en tant que telle.

Pour cette dernière dimension, le Green Grid propose deux indicateurs spécifiques :

  • le Data Center compute Efficiency (DccE) et
  • le Server compute Efficiency (ScE).

 

La consommation énergétique totale est la somme de la consommation IT et de la consommation de l’infrastructure du centre informatique. Si une partie de cette énergie est utilisée pour alimenter une ou des zones tertiaires annexes, celle-ci doit être déduite de la consommation totale dédiée au centre informatique.
Dans la consommation énergétique totale, les énergies autres qu’électriques transformées dans le centre informatique (gasoil ou gaz pour les générateurs électriques, eau glacée venant d’un centre de production externe pour le refroidissement, etc.) doivent être prises en compte avec un facteur de conversion spécifique défini par le Green Grid. L’énergie électrique renouvelable, même produite dans le centre informatique (photovoltaïque, éolien etc.), ne doit pas être déduite de l’énergie totale.

Les quatre catégories du Power Usage Effectiveness

Le PUE0 est le seul PUE utilisant des puissances pic ponctuelles pour son calcul. A raison d’une mesure de puissance par an, la pertinence et la qualité du résultat du PUE0 sont plus que discutables pour caractériser l’efficacité énergétique d’un centre informatique…
Les PUE1, 2 et 3 sont calculés sur l’énergie consommée annuellement et selon des points de mesures assurant une précision croissante.
Du point de vue de l’Alliance Green IT, les PUE1, 2 et 3 sont de bons indicateurs d’efficacité énergétique car ils sont issus de mesures d’énergie sur l’année. Par contre, le PUE0 n’est pas représentatif de la réalité car il repose sur une mesure ponctuelle de puissance.

Pas un outils de comparaison des datacenters

Pour l’AGIT, Le PUE seul n’est pas un bon comparateur pour juger de la performance énergétique des centres informatiques. En effet, celui-ci est conditionné par :

  • la localisation géographique du site. Le PUE est conditionné par exemple par la température extérieure : pour un même centre informatique, le PUE en Islande sera inférieur au PUE au Maroc.
  • le taux de disponibilité (tiering) choisi. L’augmentation du nombre d’éléments redondants travaillant à charge partielle augmente les pertes au détriment de l’efficacité énergétique et ce à charge informatique identique.
  • le taux de charge qui joue également un rôle important : une salle à 20 % de sa charge nominale aura un PUE plus mauvais que chargée à 80 % tout en consommant moins d’énergie.

Ainsi, il apparait qu’une comparaison des seules valeurs de PUE de deux datacenters, sans prise en compte de l’ensemble des paramètres énoncés ci-dessus, n’a pas de sens.
-> Par ailleurs, deux sites peuvent avoir le même PUE alors que l’un a une puissance de 100 kW et l’autre de 1000 kW. Il est évident que l’impact environnemental n’est pas équivalent.

Le niveau de Tier représente le niveau de disponibilité structurel du datacenter (de 1 à 4). Le plus haut niveau est 4 dans lequel l’infrastructure technique est entièrement redondée pour assurer une disponibilité maximale. Sous l’angle du PUE, plus le niveau de TIER est élevé, plus le PUE est susceptible de l’être aussi du fait de la consommation électrique des équipements redondés.

Indicateur de d’amélioration de la performance énergétique

En tant qu’indicateur de suivi, le PUE est intéressant car il permet d’analyser les variations et tendances en fonction de l’évolution globale d’un datacenter.
Une stratégie d’amélioration des performances énergétiques d’un centre informatique doit passer par la mise en place de la mesure du PUE.

Cette mesure permet de collecter des informations utiles à un diagnostic permettant d’établir un plan d’action visant à son amélioration. Ce plan d’action doit évidemment tenir compte des contraintes liées à ses spécificités (qualité de service, redondance, etc.). Les optimisations ainsi réalisées sont elles-mêmes mesurables à l’aide du PUE qui devient alors un indicateur de suivi des progrès.

A l’opposé, mettre en place une politique du PUE minimal à tout prix sans tenir compte de la spécificité du datacenter peut entraîner de graves conséquences :

  • diminuer la redondance,
  • augmenter les températures de soufflage,
  • ou augmenter et densifier les équipements informatiques conduit certes à une baisse du PUE, mais avec un impact sur le taux de disponibilité ?

Il est parfois nécessaire d’expliquer qu’il est en effet très facile d’atteindre un PUE de 1 : cela consisterait juste à débrancher la climatisation, les onduleurs et la sécurité…

Tout n’est pas à jeter dans le PUE

Conditions climatiques, taux de remplissage des salles, consommation des équipements informatiques et de l’infrastructure… le PUE évolue donc dans le temps et reste spécifique à chaque datacenter. Le PUE seul n’est pas un bon indicateur environnemental. L’utiliser comme objectif unique d’un projet Green IT ne permettra pas forcément de réduire l’empreinte environnementale réelle des datacenters de l’entreprise. De plus, la dictature du PUE « le plus bas possible » peut entraîner de sérieux risques pour un datacenter.

Par contre, accompagné de la consommation électrique de l’informatique sur une période représentative, celui-ci traduira les améliorations réalisées sur le datacenter et donc les économies d’énergie. Dans ces conditions, le PUE est un bon indicateur d’efficacité énergétique et de suivi des progrès qui a le mérite d’être raisonnablement calculable sur tout type de datacenter pour peu que les règles de mesure soient correctement appliquées.

D’autres indicateurs, comme le CUE (Carbon Usage Effectiveness) ou l’ERE (Energy Reuse Effectiveness), ont pour vocation de prendre en compte les paramètres environnementaux ignorés par le PUE tels que le facteur d’émission des gaz à effet de serre selon la source de production électrique, ou la réutilisation de la chaleur produite par les serveurs. Peu utilisés à ce jour faute de référentiels précis, ces derniers n’ont pas, encore, la reconnaissance qu’a le PUE.

Source : http://www.alliancegreenit.org

3 réflexions au sujet de « Le Power Usage Effectiveness (PUE), indicateur environnemental pertinent ? »

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