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TIC et énergie

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36 REE N°4/2015 Les techniques de l’informa- tion et de la communication (TIC) sont en train de modifier profondément le fonctionne- ment de nos sociétés et de leur économie : le courrier élec- tronique supplante le courrier postal, la presse est de plus en plus consultée via Internet, le commerce électronique a pris une place importante dans les achats des particu- liers comme des entreprises... Elles ont très largement pénétré la sphère du grand public : en 2014, 81 % des ménages dis- posaient en France d’un accès à Internet fixe ou mobile qu’ils utilisent 12 heures par semaine en moyenne. Les ménages sont abondamment dotés de terminaux de plus en plus sophistiqués : 89 % des français de plus de 12 ans disposent d’un télé- phone mobile et pour 46 % de ces mêmes français ce mobile est un smartphone, 61 % ont un ordinateur portable et 29 % une tablette. Enfin, 78 % des français dé- clarent se connecter chaque jour à Internet1 . Les conséquences de cette évolution sur l’environnement sont multiples, favorables et défavorables. Dans nombre de secteurs elles sont favorables au plan environne- mental en réduisant les gaz à effet de serre ou en permettant de mesurer leurs effets sur la planète. On estime qu’elles per- mettraient de réduire de l’ordre de 15 % les émissions mondiales de gaz à effet de serre. Mais leur développement n’est pas sans conséquence sur l’environnement : les terminaux, smartphones, tablettes PC et portables dont le nombre croît et les durées de vie sont courtes, ont un impact fort sur l’environnement dans toutes les phases de leur cycle de vie – production, 1 Selon l’étude réalisée par le Credoc pour le CGE et l’ARCEP (9/12/2014). fin de vie et également la phase d’usage – au moins pour certains d’entre eux. Parallèlement à la multiplica- tion des utilisateurs, les volumes de données échangées par uti- lisateur croissent : en particu- lier, la télévision de plus en plus regardée par Internet et le passage de la télévision diffusée à la télévision à la de- mande accroissent fortement les volumes de données à transporter. Pour faire face à la croissance des volumes de données, les capacités des réseaux et des data centers doivent être augmentées continûment : à technologie et architecture constantes, il en résulte une croissance de l’énergie dépensée. Les terminaux se multiplient et se di- versifient : les ordinateurs de bureau for- tement consommateurs d’énergie perdent du terrain en faveur des ordinateurs por- tables, des tablettes et aussi des smart- phones. La diversification des terminaux rend la croissance de leur consommation d’énergie moins rapide que celle de leur nombre mais ces consommations rest- ent importantes : selon EPRI2 et Green IT, chaque année, en moyenne, un smart- phone consomme de l’ordre de 2 à 7 kWh, une tablette environ 12 kWh, un ordinateur portable 20 à 75 kWh et un ordinateur de bureau de 150 à 200 kWh. Pour les équi- pements connectés via les réseaux fixes, il faut ajouter la consommation moyenne annuelle en veille de la box ADSL qui, selon les versions, varie de 70 à 100 kWh sans compter celle d’un éventuel décodeur pour les services de télévision : en effet, avec la généralisation de la téléphonie sur IP, la 2 Electric Power Research Institute. LES GRANDS DOSSIERS Introduction TIC et énergie Patrice Collet Membre émérite de la SEE Introduction LES GRANDS DOSSIERS box ADSL doit être maintenue sous tension 24 h sur 24. Si aucune action n’est entreprise, la croissance de la consommation d’énergie des TIC va se poursuivre : ces dernières années elle aurait atteint 10 % par an. Les gains énergétiques potentiels des TIC ne seraient-ils pas déjà sérieusement mis en cause par ce phénomène ? Les parties prenantes du domaine, opérateurs, équi- pementiers, fournisseurs d’équipements et prestations informatiques ont, depuis plusieurs années, engagé des travaux pour maîtriser la consommation des TIC. Le premier élément de la démarche consiste à identifier les consommations énergé- tiques des différents éléments qui consti- tuent l’Internet : de nombreux travaux ont permis de mieux connaître celles-ci. Par exemple Green Code Lab3 , avec le soutien de l’ADEME a déterminé que la surconsom- mation moyenne d’un PC lors de la consul- tation d’une page Web française était de 60 mWh. De même, l’ADEME4 signale que l’accès à un site par un moteur de recherche plutôt que par son URL multiplie par quatre l’émission de gaz à effet de serre. La réduction de la consommation implique une pratique plus économe de la part de l’utilisateur et l’utilisation d’équipements moins gourmands en énergie, l’optimisa- tion de l’usage des réseaux et systèmes en revoyant leur architecture et également en faisant appel, quand les circonstances le permettent, à des énergies renouvelables de la part des opérateurs. Le présent dossier vise à faire le point sur la situation actuelle des TICs en termes 3 Résultats accessibles sur http:// webenergyarchive.com/en/ 4 https://www.ademe.fr/sites/default/ files/assets/documents/guide- pratique-internet-courriels-reduire- impacts.pdf de consommation d’énergie et sur les perspectives d’évolution de celles-ci. Dépassant les seuls aspects énergétiques, Cédric Gossart et René Garello dans le pre- mier article présentent les impacts positifs et négatifs sur l’environnement du déve- loppement des technologies numériques et attirent l’attention sur les « effets rebond » qui limitent souvent les effets de mesures qui a priori diminuent l’impact sur l’environ- nement. Au-delà des mesures techniques ou technologiques, ils plaident en faveur d’un accompagnement des utilisateurs vers la transition écologique. Philippe Richard présente une ana- lyse de la consommation d’énergie par les différents composants de l’Internet et les résultats des travaux menés par le consor- tium GreenTouch lancé par Alcatel-Lucent qui a rendu ses conclusions en juin 2015. Il en résulte qu’en 2020 la consommation d’énergie des réseaux pourrait, grâce à l’évolution technologique et des améliora- tions de conception, être significativement inférieure à celle de 2010 malgré une forte augmentation du trafic à transporter sur la période. Évidemment, la mise en œuvre de ces améliorations impose des inves- tissements importants et notamment le renouvellement d’équipements existants probablement avant qu’ils soient amortis. Les data centers sont les plus gros consomma- teurs d’énergie des enti- tés de l’Internet, y compris les terminaux. Jean-Pierre Hauet, dans le troisième article, montre les efforts déjà accomplis dans le monde pour réduire l’éner- gie consommée par les équipements auxiliaires des centres de calcul, notam- ment les systèmes de refroi- dissement. La virtualisation, en banalisant les différents serveurs, permet également Patrice Collet est ancien élève de l’École polytechnique et ingé- nieur des télécommunications. Sa carrière l’a conduit de la recherche et développement au CNET qui était alors le centre de recherches de la Direction Géné- rale des Télécommunications à la Direction Générale de France Télécom où il a eu la responsabi- lité de l’architecture du réseau fixe et son évolution. Il est membre émérite de la SEE et membre du comité de rédaction de la REE. REE N°4/2015 37 38 REE N°4/2015 Technologies numériques et environnement Par Cédric Gossart, René Garello ......................................................................................................... p. 39 Comprendre les défis énergétiques des technologies de l’information et de la communication Par Philippe Richard .......................................................................................................................................p. 45 Les data centers Par Jean-Pierre Hauet ....................................................................................................................................p. 54 Économies d’énergie et réduction des émissions de CO2 Objectifs et plans d’action du Groupe Orange Par Jean-Claude Bourgoint, Ahmed Zeddam ....................................................................................... p. 67 LES ARTICLES LES GRANDS DOSSIERS Introduction de les utiliser plus efficacement et donc de réduire aussi la consommation d’énergie. Reste à améliorer l’efficacité énergétique du stockage des données et de leur traite- ment proprement dit, ce qui demeure une perspective de long terme. Enfin l’article de Jean-Claude Bourgoint et Ahmed Zeddam, présente les actions que développe le groupe Orange pour maîtriser sa consommation d’énergie dans ses réseaux et son système d’information. Les actions menées sont nombreuses et doivent être adaptées aux différents pays où le groupe opère. En particulier, lorsque l’environnement climatique le permet, le recours à l’énergie solaire est largement entamé pour alimenter les stations radio- mobiles. La normalisation, vise à établir des méthodes d’évaluation de l’empreinte éner- gétique des réseaux, et permettra d’obtenir du marché des équipements plus sobres en énergie. L’objectif est de tendre vers une situation théorique où les équipements de réseau et du SI ne consommeraient de l’énergie que lorsqu’ils ont des données à transporter ou à traiter. La durée de vie des équipements de réseau étant, en général, longue, les meilleures performances énergétiques d’équipements de nouvelle génération de- manderont certainement des années pour se faire sentir au niveau de la consomma- tion globale des réseaux.