Qu’est-ce que le PUE et comment est-il calculé ?

Dans le monde numérique actuel, l'efficacité énergétique des centres de données est plus cruciale que jamais. Face à la consommation croissante d'électricité de ces centres, il est devenu essentiel de comprendre et d'optimiser l'indice d'efficacité énergétique (PUE). Le PUE est un indicateur clé qui permet aux entreprises de mesurer l'efficacité énergétique de leurs centres de données, et ainsi de prendre des décisions plus éclairées pour réduire les coûts et l'impact environnemental.

Mais l'infrastructure des centres de données, ainsi que la puissance de traitement fournie par tout ce matériel, nécessitent beaucoup d'énergie.

C’est pourquoi l’efficacité d’un centre de données est si importante. Les centres de données qui ne fonctionnent pas efficacement consomment plus d’énergie (ce qui entraîne des coûts d’exploitation plus élevés).

Quelles sont donc les mesures à prendre pour rendre votre centre de données plus efficace ? Et comment optimiser l’utilisation de votre matériel existant ?

Le suivi de métriques telles que le PUE (Power Usage Effectiveness) et le DCiE (Data Center Infrastructure Efficiency) constitue un bon point de départ.

Nous allons ici examiner en détail ce qu'est le PUE et comment le calculer. Nous aborderons également des indicateurs comme le DCiE et les mesures que vous pouvez prendre pour optimiser l'efficacité de votre centre de données.

Qu'est-ce que le PUE ?

L'indice d'efficacité énergétique (PUE) est un indicateur qui mesure la consommation électrique totale de votre centre de données. Ce chiffre vous permet d'évaluer l'efficacité de votre centre de données et mérite une attention particulière.

Le PUE a été développé par Green Grid et introduit en 2006 comme moyen de calculer l'efficacité énergétique des centres de données et constitue l'étalon de mesure standard sur lequel l'industrie des centres de données continue de s'appuyer.

Les centres de données consomment énormément d'énergie. Aux États-Unis seulement, ils représentent 2 % de la consommation totale d'électricité. Ce chiffre ne cessera d'augmenter avec la demande croissante en puissance de calcul.

Les serveurs sous-utilisés gaspillent des ressources et occupent un espace précieux. De même, le matériel qui consomme plus d'énergie que nécessaire sollicite davantage les systèmes de refroidissement. 

Dans les deux cas, certains actifs génèrent moins de valeur qu'ils ne le devraient, ce qui fait grimper les coûts. Il est essentiel de remédier à ces problèmes pour garantir un fonctionnement optimal de votre centre de données.

Le PUE est utile pour l'analyse comparative, car il vous aide à comprendre l'efficacité actuelle de votre centre de données et à mesurer l'impact des modifications apportées en comparant les scores successifs.

Comment calcule-t-on le PUE ?

La formule de calcul du PUE est la suivante :

• PUE = Puissance totale de l'installation / Énergie des équipements informatiques

La consommation électrique totale d'une installation correspond à la quantité d'énergie utilisée par cette installation. Elle inclut l'ensemble du matériel informatique du centre de données, ainsi que les systèmes de refroidissement, les composants d'alimentation électrique et les systèmes d'éclairage.

La consommation d'énergie des équipements informatiques correspond à la quantité d'énergie utilisée pour alimenter les équipements de stockage et de réseau. Les équipements de contrôle tels que les postes de travail et les écrans sont également inclus.

Regardons un exemple. 

Un centre de données consomme 100 000 kilowatts d'énergie au total, dont 55 000 kilowatts pour les équipements informatiques. D'après la formule ci-dessus, le PUE de ce centre de données est de 1.81.

Plus le PUE se rapproche de 1, plus le centre de données est efficace. Il informe la direction du centre de données de sa proximité avec les objectifs d'efficacité énergétique. Le suivi du PUE dans le temps permet d'identifier les initiatives d'économie d'énergie les plus pertinentes.

Un centre de données avec un score PUE élevé consomme plus d'énergie qu'il ne le devrait, ce qui signifie qu'il est moins efficace et coûte plus cher.

Qu'est-ce qu'un bon score PUE ? 

Les données de l'Uptime Institute indiquent que le PUE moyen des centres de données étudiés était de 1.59 . Bien que le centre de données de notre exemple soit au-dessus de la moyenne, il existe encore une marge de progression importante.

Maintenant que vous comprenez mieux ce que signifie le PUE, comment détermine-t-on ces chiffres ?

La meilleure façon de mesurer la consommation électrique totale d'une installation est d'effectuer des mesures au niveau ou à proximité du compteur électrique. Vous pouvez également installer un « compteur d'ombre », un appareil permettant de mesurer quotidiennement la consommation électrique totale de l'installation.

Si le centre de données est situé dans un bâtiment à usage mixte, il est important de prendre des mesures au niveau du compteur qui alimente le centre de données afin d'obtenir des relevés précis.

Pour mesurer la consommation énergétique des équipements informatiques, vous pouvez effectuer des relevés de puissance grâce à une unité de distribution d'énergie (PDU), qui alimente les ordinateurs et les équipements réseau.

La collecte des données de consommation énergétique totale des installations et des équipements informatiques permet de calculer le PUE de votre centre de données. Cependant, la collecte manuelle de ces informations est extrêmement chronophage et nécessite une présence sur site.

Au lieu de vous déplacer en personne à chaque fois, vous pouvez installer des capteurs qui collectent et transmettent en temps réel les données de consommation d'énergie au logiciel de gestion de l'infrastructure du centre de données (DCIM).

Le logiciel DCIM vous aide à surveiller les performances du réseau et à mesurer la consommation d'énergie de tous les équipements de votre centre de données.

L'interface permet de mesurer en temps réel des indicateurs tels que le PUE et le DCiE. Vous pouvez également suivre la consommation énergétique totale et l'utilisation de l'espace au fil du temps ; autant d'informations utiles pour améliorer l'efficacité énergétique.

Efficacité d'utilisation de l'énergie (PUE)

Au lieu de vous fier à des suppositions, vous serez en mesure de prendre des décisions éclairées concernant votre consommation d'énergie et de suivre les niveaux d'efficacité au fil du temps. 

Quel est le lien entre le PUE et le DCOI ?

Le PUE est l'un des 5 principaux indicateurs d'optimisation imposés par la Data Center Optimization Initiative (DCOI) — le mandat gouvernemental exigeant que les centres de données fédéraux deviennent plus économes en énergie.

1. PUE (efficacité énergétique)
2. Comptage d'énergie
3. Virtualisation
4. Utilisation du serveur et surveillance automatisée
5. Utilisation des installations

En tant que l'un des principaux fournisseurs de solutions de gestion d'infrastructure de centres de données (DCIM) pour les agences fédérales américaines, Nlyte fournit les 5 indicateurs d'optimisation stipulés par le DCOI.

Qu’est-ce que l’efficacité de l’infrastructure des centres de données (DCiE) ?

L'efficacité énergétique des infrastructures de centres de données, ou DCiE, est l'inverse du PUE et exprime l'efficacité énergétique d'un centre de données en pourcentage.

DCiE a également été développé et introduit par Green Grid pour aider le secteur des centres de données à devenir plus efficace et à réduire son empreinte carbone.

Comment calcule-t-on le DCiE ?

La formule pour calculer le DCiE est la suivante :

• DCiE = (1 / PUE) x 100

Le centre de données de notre exemple précédent avait un PUE de 1.81. D'après la formule ci-dessus, cela nous donne un DCiE de 55 %.

Le tableau suivant illustre les niveaux d'efficacité en fonction du PUE et du DCiE :

Le centre de données de notre exemple affiche des performances légèrement supérieures à la moyenne. Même si votre centre de données est déjà performant, des mesures visant à réduire encore davantage son PUE seront bénéfiques à long terme pour votre organisation.

Comment le PUE et le DCiE vous aident à maîtriser vos coûts

Diminuer votre score PUE rend votre centre de données plus efficace, ce qui signifie moins de gaspillage d'énergie et un impact moindre sur l'environnement.

Mesurer le PUE et le DCiE n'est pas une opération ponctuelle. Ces indicateurs doivent être mesurés régulièrement pour être pertinents. Il est également important de les mesurer à différents moments de la semaine afin de tenir compte des variations du coût de l'énergie.

Des indicateurs comme le PUE et le DCiE sont utiles pour établir des points de référence. Cela permet d'évaluer l'impact des modifications apportées pour améliorer l'efficacité en comparant les données initiales aux résultats obtenus.

Associé au logiciel DCIM , il permet aux opérateurs de centres de données de surveiller la consommation d'énergie de l'ensemble de l'infrastructure et d'identifier les ressources sous-utilisées ou consommant plus d'énergie que nécessaire.

Ces informations vous permettent de prendre des décisions éclairées concernant la consommation d'énergie, par exemple s'il convient d'effectuer des mises à niveau ou de mettre hors service certains composants.

Des centres de données performants peuvent conférer à votre entreprise un avantage concurrentiel. Des coûts réduits vous permettent de proposer des tarifs plus attractifs, incitant ainsi vos clients potentiels à privilégier vos services.

Bien sûr, optimiser le traitement de vos données n'est pas chose aisée : cela exige une planification et une mise en œuvre rigoureuses pour garantir un succès durable. Examinons de plus près comment réduire votre PUE et vos coûts opérationnels. 

Comment réduire le PUE ?

Le PUE et le DCiE indiquent l'efficacité (ou l'inefficacité) de votre centre de données. Voici quelques mesures à prendre pour réduire le PUE.

Remplacer le matériel inefficace

Tout matériel informatique a une durée de vie limitée. Le moment où il est nécessaire de remplacer certains composants dépend de divers facteurs. 

Si vos serveurs ou systèmes de stockage ne fonctionnent pas aussi bien qu'ils le devraient, envisagez de les remplacer par du matériel plus performant.

Virtualisez vos serveurs

La virtualisation de serveurs consiste à partitionner un serveur physique à l'aide d'un logiciel. Chaque partition agit comme un serveur virtuel et exécute son propre système d'exploitation.

Chaque machine virtuelle peut exécuter sa propre charge de travail, ce qui permet de réduire la consommation d'énergie et de gagner un espace précieux. Les équipes informatiques peuvent également utiliser ces serveurs virtuels pour tester des logiciels sans impacter les autres serveurs virtuels.

Amélioration des systèmes de refroidissement

Les centres de données nécessitent un refroidissement suffisant pour éviter la surchauffe. Or, les systèmes de refroidissement sont très énergivores et consomment une quantité importante d'énergie au sein d'un bâtiment.

Améliorer les systèmes de refroidissement, voire réduire leur utilisation, sont d'autres moyens de diminuer le PUE. Par exemple, vous pouvez recourir au « refroidissement naturel » lorsque cela est possible : utiliser l'air frais ambiant pour abaisser la température du centre de données.

Réflexions finales

Les centres de données sont au cœur des opérations informatiques d'une organisation. Mais le matériel et l'infrastructure eux-mêmes consomment d'énormes quantités d'énergie.

Le PUE et le DCiE sont des indicateurs utiles pour mesurer l'efficacité énergétique. Un PUE élevé indique que votre centre de données consomme plus de ressources que nécessaire.

Pour réduire votre PUE, vous pouvez notamment remplacer le matériel inefficace, virtualiser vos serveurs et améliorer le système de refroidissement. Ces mesures vous permettront de diminuer vos coûts d'exploitation et d'optimiser le rendement de votre centre de données. Bien entendu, vous aurez besoin des outils adéquats pour suivre votre consommation énergétique. Visionnez une démonstration pour découvrir comment utiliser le logiciel DCIM de Nlyte afin de gérer l'ensemble de votre infrastructure informatique.