CNRS La lettre innovation

Les services de traitement et de stockage de données délocalisés (cloud computing) révolutionnent les usages du numérique, mais ne sont pas sans conséquences : la démultiplication des transferts de données mobilise des infrastructures de communication, consommatrices d'énergie. Les Data Centers créés par les géants du numérique sont eux-aussi très gourmands en électricité, les plus grands sites consommant autant qu'une petite ville...

Pour relever ce défi, une équipe du Laboratoire d'informatique de robotique et de microélectronique de Montpellier propose un véritable changement de paradigme : des unités de calculs locales, elles-mêmes alimentées localement en énergie, et interconnectées en réseau de manière à partager le traitement et le stockage de données, mais aussi les sources d'énergies. « Ce concept innovant, breveté², permet de réduire la consommation énergétique du numérique, et sa contribution à l'émission de gaz à effet de serre. C'est aussi une réponse à l'exigence de souveraineté numérique, que ce soit au niveau des États, des entreprises ou des particuliers », indique Gilles Sassatelli, chercheur au Laboratoire d'informatique de robotique et de microélectronique de Montpellier.

Le projet Genesis (Generation of energy-synergistic information systems)³ a donné naissance à une technologie : quatre nœuds de calcul et de production d'énergie par des panneaux solaires sont déployés sur le toit de l'École d'ingénieurs Polytech Montpellier et des expérimentations en conditions réelles sont en cours. Chaque unité est constituée d'une carte de calcul et de stockage, telle celle d’un serveur de traitement de données, d'un panneau solaire et d'un système de contrôle de l'énergie électrique (convertisseurs, commutateurs), conçu spécifiquement par le laboratoire et entièrement piloté par logiciel. L'interconnexion des quatre unités permet le traitement distribué des données, mais aussi le partage de l'énergie fournie par les panneaux photovoltaïques.

Le pilotage par logiciel autorise une grande flexibilité : en cas de défaillance d'une batterie ou d'un panneau sur une unité, un transfert d'énergie d'une autre unité permet d'assurer la continuité du service. Les équipements et logiciels de ce prototype préindustriel ont été développés dans le cadre de deux projets de recherche (Icare et Iware) financés par la Région Occitanie.

Les chercheurs s'intéressent maintenant au déploiement d'une telle architecture distribuée à plus grande échelle, dans un contexte urbain. Des études de faisabilité, à l’aide de modèles, sont réalisées en collaboration étroite avec des chercheurs architectes et urbanistes du laboratoire Ambiances architectures urbanité⁴ de Nantes.

¹ CNRS/Université de Montpellier

² Brevet WO 2017/178571 A1, ''Système de traitement de données avec transfert d'énergie'', en copropriété CNRS/Université de Montpellier, publié le 12/04/2017.

³ Le projet Genesis est piloté au LIRMM par Gilles Sassatelli, Abdoulaye Gamatié et Michel Robert.

⁴ CNRS/École Centrale de Nantes/Ensa Nantes et Ensa Grenoble par délégation du ministère de la culture/ Université Grenoble Alpes.