L’impact environnemental du cloud computing – Aperçu des stratégies des principaux fournisseurs

1. Les faits

Dans un rapport récent, les experts de earth.org ont observé que « l’empreinte environnementale du monde en ligne est en constante expansion à mesure que sa consommation d’énergie augmente pour répondre à la demande, mais il existe également des avantages, qui doivent être comparés aux coûts. Greenpeace estime que d’ici 2025, le secteur technologique pourrait consommer 20 % de l’électricité mondiale; cette augmentation de 7% est actuellement attribuée à l’expansion du cloud computing et au développement de nouvelles technologies, telles que l’intelligence artificielle, qui nécessitent une grande puissance de calcul. 

Tout passionné de technologie perçoit les avantages du cloud computing et ses capacités infinies, cela a cependant un coût, non seulement monétaire mais aussi environnemental. Dans une étude Accenture : « Les migrations vers le cloud public peuvent réduire les émissions de CO2 de 59 millions de tonnes par an, ce qui équivaut à retirer 22 millions de voitures de la route. Le principal problème identifié concernant le cloud computing est la grande quantité d’électricité nécessaire pour alimenter les serveurs et contrôler leur température.

Examinons ce sujet et voyons comment les géants de la technologie répondent aux préoccupations.

Source : Blog de Scaleway

2. Mesures prises par les principaux fournisseurs

Cloud d’Alibaba :

En 2015, Alibaba Cloud a construit le premier data center vert en Chine à utiliser la technologie de refroidissement par eau dans la province du Zhejiang, où se trouve le siège de la société.

Même si les informations publiques disponibles sur leur stratégie sont limitées, le groupe Alibaba a déclaré son engagement à long terme en faveur du développement et de la transformation durables. Cela comprend l’émission d’une obligation de durabilité d’un milliard de dollars sur une période de 20 ans qui financera des projets dans des secteurs clés, tels que les bâtiments verts, l’efficacité énergétique, les énergies renouvelables et l’économie circulaire. Cette décision marque la première fois qu’une société internet en Asie émet une telle obligation en faveur de la durabilité.

« Atteindre la neutralité carbone nécessite une technologie innovante pour transformer durablement notre façon de travailler, de vivre et de collaborer. Le groupe Alibaba est pleinement engagé dans cette direction et nous travaillons sur notre propre feuille de route technologique pour une société plus durable », a déclaré Cheng Li, directeur de la technologie chez Alibaba Group.

“Dans le même temps, nous pensons qu’un avenir neutre en carbone est un effort collectif, c’est pourquoi nous coopérons également avec des partenaires de l’industrie et la communauté au sens large pour mettre en œuvre un large éventail d’initiatives vertes”, a ajouté Cheng.

AWS :

Amazon Web Services (AWS) s’engage à gérer l’entreprise de la manière la plus écologique possible et à atteindre une utilisation d’énergie 100 % renouvelable pour son infrastructure mondiale.

« Amazon continue d’augmenter ses investissements dans les énergies renouvelables dans le cadre de ses efforts pour respecter « The Climate Pledge », notre engagement à atteindre zéro carbone net d’ici 2040 », a déclaré Jeff Bezos, fondateur et PDG d’Amazon. « Avec ces neuf nouveaux projets éoliens et solaires, nous avons également annoncé 206 projets éoliens et solaires renouvelables dans le monde, et nous sommes désormais le plus grand acheteur d’énergie renouvelable en Europe et dans le monde. De nombreuses parties de notre entreprise fonctionnent déjà avec des énergies renouvelables, et nous prévoyons d’alimenter tout Amazon avec des énergies renouvelables d’ici 2025, cinq ans avant notre objectif initial de 2030. »

AWS a aussi mis en place de multiples initiatives pour améliorer son efficacité d’utilisation de l’eau et réduire l’utilisation d’eau potable (potable) pour le refroidissement des data-centers. AWS développe sa stratégie d’utilisation de l’eau en évaluant les modèles climatiques pour chaque région AWS, la gestion et la disponibilité locales de l’eau et la possibilité de conserver les sources d’eau potable. Adoptant une approche holistique, ils évaluent à la fois la consommation d’eau et d’énergie de chaque solution de refroidissement potentielle pour sélectionner la méthode la plus efficace et, lorsque cela est possible, AWS intègre une technologie d’évaporation directe pour refroidir ses data-centers, réduisant considérablement la consommation d’énergie et d’eau. Pendant les mois les plus froids, l’air extérieur est directement fourni aux data-centers sans utiliser d’eau. Pendant les mois les plus chauds de l’année, l’air extérieur est refroidi par un processus d’évaporation utilisant de l’eau avant d’être poussé dans les salles de serveurs, les systèmes de refroidissement ont été optimisés pour utiliser un minimum d’eau.

L’infrastructure d’AWS est 3,6 fois plus économe en énergie par rapport aux data-centers d’entreprise américaines moyennes, selon l’une de leurs déclarations, cela en grande partie grâce à des serveurs efficaces et à des taux d’utilisation de capacité élevés. Les installations refroidies par l’eau de la société mesurent activement l’efficacité de ce refroidissement. Les options de refroidissement prenant évidemment en compte le contexte des modèles climatiques régionaux et des ressources locales

Microsoft Azure:

Principaux engagements :

·   100 % d’énergie renouvelable d’ici 2025

·  Un bilan hydrique positif d’ici à 2030

·   Certification zéro déchet d’ici 2030

·   Déforestation nette nulle dans les nouvelles constructions

« Chez Azure, nous considérons la durabilité et la réponse de l’humanité au changement climatique comme l’un des plus grands défis de notre vie. Nous pensons qu’il n’est pas trop tard pour planifier un avenir plus propre et plus vert. Nous nous sommes engagés à placer les technologies durables au cœur de notre innovation, afin de nous assurer que nous nous adaptons et que nous grandissons avec la planète avec le plus faible impact environnemental. »

Microsoft, neutre en carbone depuis 2012, s’est engagé à faire passer ses data-centers à 100 % d’énergie renouvelable d’ici 2025 via des accords d’achat d’électricité. L’entreprise a récemment annoncé son ambition d’avoir un bilan carbone négatif d’ici 2030 et d’ici 2050 d’éliminer tout le carbone émis par l’entreprise depuis 1975.Les clients de Microsoft Azure peuvent accéder à un calculateur de carbone qui suit les émissions associées à leur infrastructure sur le cloud.

Google Cloud :

En 2007, Google est devenu neutre en carbone et en 2017, la première entreprise de leur taille à atteindre à 100 % de leur consommation mondiale d’électricité annuelle avec des énergies renouvelables. Aujourd’hui, ils sont la plus grande entreprise acheteuse annuelle d’énergies renouvelables au monde dans le but de fonctionner complètement 24h/24 et 7j/7 sans carbone, partout, d’ici 2030.

Google utilise actuellement une plate-forme informatique intelligente en matière de carbone qui ajuste le calendrier des charges de travail non urgentes du data-centers  au moment où les sources d’énergie à faible émission de carbone sont les plus abondantes.. En 2020, Google est devenue la première entreprise à atteindre une empreinte carbone nette nulle sur tout son cycle de vie, ce qui signifie que l’entreprise a compensée toutes ses émissions depuis sa création.

OVH :

OVH s’est concentré sur la réduction de la consommation énergétique de ses data-centers depuis 2003 avec la mise en place d’un système de refroidissement par eau propriétaire. OVH utilise la R&D pour explorer des approches nouvelles et innovantes pour réduire la consommation d’électricité nécessaire au fonctionnement des data-centers. Actuellement, 98% de leurs sites utilisent le refroidissement par eau.

« Lorsque nous avons développé cette technologie de refroidissement en 2003, c’était en opposition directe avec les pratiques actuelles. Le refroidissement par eau consiste à mettre du liquide à l’intérieur d’un serveur pour refroidir les processeurs. Le liquide est transporté par des échangeurs de chaleur positionnés sur les processeurs et autres composants qui émettent beaucoup de chaleur. 70% de la chaleur générée par un serveur est captée par le liquide, qui a une capacité de transfert de chaleur beaucoup plus élevée que l’air. Cette méthode est non seulement bonne pour l’environnement, mais réduit également les coûts.

Depuis 2010, les nouveaux data-centers d’OVH ne nécessitent plus de climatisation. La solution 30 % refroidissement par air + 70 % refroidissement par eau = 0 % climatisation est déployée dans les nouveaux data-centers construits par OVH.

Les efforts d’OVH en matière de développement durable peuvent se résumer ainsi :

·   Technologie de refroidissement par eau propriétaire pour tous les serveurs construits par OVH

·   Réduction de l’utilisation de la climatisation dans les data-centers

·   Valeur des économies de coûts répercutée sur les clients

Scaleway :

Scaleway se fixe un objectif ambitieux de PUE (Power Usage Effectiveness) de <1,15 pour tous les nouveaux data-centers construits après 2018, et de 1,3 pour tous ceux précédemment construits. Cet objectif est atteint grâce à l’amélioration continue des systèmes de refroidissement (free cooling, refroidissement naturel par air extérieur) et à la modernisation des infrastructures primaires grâce à l’utilisation d’équipements à haute efficacité énergétique. Scaleway affirme que son objectif actuel de PUE va de 1,15 à 1,40 et représente un gain d’efficacité incrémentiel moyen de 30 à 40 %, tandis que le PUE moyen pondéré à l’échelle de l’industrie reste à 1,58.

« En tant qu’entreprise citoyenne mondiale, nous évaluons notre impact, fixons des objectifs ambitieux et communiquons de manière transparente sur les résultats. Nous avons conçu notre entreprise pour prospérer et prospérer en permanence de manière plus durable, tout en façonnant le secteur du cloud et en contribuant positivement aux importants défis sociaux, économiques et environnementaux de notre génération. » Yann Léchelle , PDG Scaleway 

3.  Cloud vs local

451 Research estime, dans une étude de 2019, que « d’après la mesure de l’efficacité des serveurs, AWS est plus de 2,5 fois plus économe en énergie que la médiane des entreprises américaines interrogées, avec une note supérieure à 20. Cette différence est le résultat d’une utilisation beaucoup plus élevée des serveurs et une infrastructure fortement axée sur les générations de technologies de serveurs plus récentes, qui sont intrinsèquement plus écoénergétiques. En outre, AWS conçoit également ses propres serveurs pour une efficacité maximale, tandis que les entreprises peuvent accorder plus d’attention à d’autres fonctionnalités telles que la redondance matérielle et l’évolutivité. En tenant compte de l’efficacité des installations du centre de données, AWS est plus de 3,6 fois plus économe en énergie (en termes d’efficacité- plage de notation de 34 à 37) dans ses opérations de data-centers que la médiane des entreprises interrogées. Cet avantage supplémentaire est dû à ses data-centers plus efficaces avec des PUE beaucoup plus forts que les data-centers d’entreprise sur site typiques, grâce à des méthodes de refroidissement gratuit et à une infrastructure électrique plus légère qui réduit les pertes de distribution d’énergie. Lorsque nous prenons en compte l’intensité carbone du réseau et les énergies renouvelables pour calculer l’efficacité relative du carbone, l’avantage d’AWS s’étend encore plus, à plus de 8,5. Cela signifie que l’empreinte carbone pour les mêmes performances de serveur sur le cloud AWS est inférieure de 88 % à la médiane des entreprises interrogées. »

Source : 451 Recherche

Le passage de nombreux serveurs sur site à moins de grands data-centers offre la possibilité de réduire la consommation informatique globale d’énergie et les émissions de carbone associées. Dans cette optique, Microsoft a commandé une étude pour comparer la consommation d’énergie et les émissions de carbone de quatre applications dans le Cloud Microsoft avec leurs équivalents sur site. 

Les résultats montrent que le Cloud de Microsoft est entre 22 et 93 % plus économe en énergie que les data-centers d’entreprise traditionnels, selon la comparaison spécifique effectuée. En prenant en compte les achats d’énergies renouvelables, le Cloud de Microsoft est entre 72 et 98% plus économe en carbone. Ces économies sont attribuables à quatre fonctionnalités clés du cloud Microsoft : efficacité opérationnelle informatique, efficacité de l’équipement informatique, efficacité de l’infrastructure du centre de données et électricité renouvelable.

Source : Les avantages carbone du cloud computing : une étude du cloud Microsoft

4.  Principaux moteurs de la réduction de l’impact environnemental

À partir de la décision prise par les principaux fournisseurs, vous pouvez maintenant commencer à comprendre les principaux facteurs permettant de réduire l’impact environnemental du cloud computing. En plus de cela, une partie des résultats sera obtenue en poussant les bonnes habitudes aux utilisateurs du cloud. Il appartient désormais également aux architectes cloud, data scientists, ingénieurs logiciels, etc. de commencer à appliquer les principes suivants :

·   Provisionnement dynamique pour réduire la surallocation des ressources

·   Multi-location pour partager des applications entre plusieurs joueurs

·   Optimiser l’utilisation de l’ infrastructure du serveur

·   Gardez à l’esprit que l’efficacité électrique est une priorité clé

Source : Accenture « The Green behind the cloud»

Au final, l’indicateur ultime restera la consommation et son coût. Par rapport à une entreprise standard, l’une des principales factures à payer chaque mois d’un fournisseur de cloud est l’électricité. Chaque pour cent de consommation électrique optimisée représente des milliers de dollars par mois et par data-center. 

Nous aimerions maintenant connaître votre opinion sur l’impact environnemental du cloud computing. 

Souhaitez-vous avoir une indication « verte » des fournisseurs dans le comparateur de fournisseurs de cloud Holori

N’hésitez pas à nous faire part de votre vision et à nous dire si l’impact environnemental guide votre choix de fournisseur de cloud.

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