L’augmentation de la demande d’électricité a nettement ralenti passant de 24 % par an entre 2005 et 2010 à 4 % aujourd’hui.
C’est ce qu’indique une nouvelle étude du Lawrence Berkeley National Laboratory intitulée United States Data Center Energy Usage Report montre l’amélioration dans la consommation électrique des divers équipements des data centers. Il y a dix ans, la consommation d’énergie des centres de données a été de plus en plus à un rythme insoutenable, de 24% par an de 2005 à 2010. Le passage à la virtualisation, le cloud et l’amélioration de la gestion du centre de données a permis de réduire la demande d’énergie ou plus exactement de faire en sorte qu’elle croisse beaucoup moins vite que l’augmentation de puissance des data centers.
Cette étude concerne les Etats-Unis mais donne une indication sur les évolutions qui se font jour dans les data centers sur la planète. Le total de la consommation d’électricité des data centers aux États-Unis, qui comprend les serveurs, les systèmes de stockage, les équipements de réseaux et d’infrastructure, s’établissait à 70 milliards de kWh (kilowattheures) en 2014, ce qui représente 1,8% de la consommation totale d’électricité des Etats-Unis. Pour mémoire, elle était de 1,5 % en 2007 et le DOE (Department of Energy) avait tiré le signal d’alarme sur l’explosion de la consommation électrique des data centers. La consommation électrique en France était de 415 TWh en 2014. Si le ratio était le même, la consommation des data centers en France serait de l’ordre de 7 TWh.
Sur la base des tendances actuelles, les data centers devraient consommer environ 73 milliards de kWh en 2020, une augmentation relativement modeste. La croissance de la consommation d’énergie des data centers a considérablement ralenti sur la précédente décennie indique l’étude. Depuis les années 2010, les serveurs sont souvent utilisés dans des data centers dits « hyperscale » dans lesquels leur taux d’utilisation est optimisé. ET il en va de même pour tous les équipements. Cependant, la demande en capacité de traitement informatique est telle que la demande en énergie continuera à augmenter. 
De 2000 à 2005, la puissance de calcul liée à la livraison de serveurs a augmenté de 15% chaque année, ce qui entraîne un quasi-doublement des serveurs dans les centres de données. De 2005 à 2010, les livraisons annuelles ont chuté à 5%, une baisse due à la récession. Aujourd’hui, on est revenu à une augmentation des ventes de serveurs de 3%, un rythme qui devrait se poursuivre jusqu’en 2020.
Sur la base de différents hypothèses (voir ci-dessous), l’étude a retenu 5 scénarios d’évolution de la consommation : tendance actuelle, amélioration de l’administration des équipements, mise en place de meilleures pratiques, évolution des data centers vers l’hyperscale (plus de 40 000 m² de surface) et report de la situation de 2010. Sachant que certaines hypothèses peuvent être combinées pour une meilleure efficacité.
Quelques métriques en 2010
- L’utilisation moyenne d’un serveur est à 14 % de sa capacité ;
- Lorsqu’un serveur n’est pas utilisé (il ne traite aucune application), il consomme quand même 59 % de sa puissance maximale ;
- La consommation moyenne par disque dur (HDD) est de 11,3 watts ;
- Le consommation moyenne d’un port de réseau est respectivement de 1,6, 2,6, 4,1 et 7,1 pour 100Mbits, 1Gbit, 10 Gbits et 40 Gbits ;
- La performance moyenne (PUE) d’un data center est de 1,89. Rappelons que l’indicateur d’efficacité énergétique (PUE ou Power Usage Effectiveness) est utilisé pour qualifier l’efficacité énergétique d’un centre d’exploitation informatique.
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