Les datacenters seraient plus performants sous l’eau

Les datacenters sont des maillons essentiels à toutes les entreprises et les particuliers qui échangent en temps réel des milliards de données. Tous les grands opérateurs de centres de données travaillent à optimiser leur fonctionnement et leur consommation électrique.

Sachant que plus de 60 % de la population mondiale est à moins de 150 kilomètres du rivage selon l’UICN (Union mondiale pour la nature), Microsoft réfléchit à installer des datacenters sous-marins près des côtes. Ces installations pourraient ainsi fournir des connexions performantes (cette promiscuité permettant de réduire la latence).

Cette idée n’est pas récente. En 2014, Microsoft entame la phase 1 (jusqu’en 2016) de son projet Natick. Deux ans plus tard, son « Northern Isles datacenter » est plongé au large de la Californie.

Ayant eu la confirmation de la validité de son projet, l’éditeur a lancé en 2017 la phase 2. Cette fois, le prototype (une citerne étanche de 12 mètres de long et intégrant 864 serveurs) est plongé au nord de l’Écosse, dans les iles Orcades. Il est simplement alimenté par un câble sous-marin et de l’énergie renouvelable en provenance des Orkney Islands.

Pas d’intervention humaine ; pas d’erreurs…

L’objectif de cette seconde partie était de vérifier la faisabilité logistique, environnementale et économique du concept. Suite à un appel d’offres international, c’est Naval Group, une entreprise française qui possède une expertise mondiale en matière d’ingénierie, de fabrication et de maintenance de navires et de sous-marins militaires, qui assure l’analyse de ces différents points.

Après deux ans d’exploitation et une intégration réussie à l’infrastructure cloud de Microsoft, le bilan est positif. En premier, ce datacenter sous-marin est plus fiable que son équivalent terrestre avec un ratio de 1 pour 8 concernant les pannes serveurs. Or, le coût des serveurs intervient pour 50 % dans le coût complet d’un datacenter à terre. La durée de vie moyenne des serveurs à terre est de 3 ans. Après deux ans d’immersion, tous les composants sont comme neufs. Les taux de panne ont été très faibles, ce qui rallonge la durée de vie des serveurs », indique Béatrice Nicolas Meunier, vice-présidente Développement et Programmes R&D de Naval Group.

Si l’eau assez fraîche de l’Écosse (16°C maximum en août près de ces îles…) permet de dissiper plus facilement l’énergie calorifique produite par les ordinateurs avec une moindre élévation de température, c’est la conception du datacenter qui permet d’obtenir un tel ratio.

L’équipe du projet Natick a en effet conçu un centre de données capable de fonctionner sans interventions humaines pendant cinq ans. Les avantages de cette approche comprennent des coûts d’exploitation plus faibles (pas besoin de personnel) mais, surtout, des risques d’une mauvaise manipulation humaine quasi inexistants. Or, « les opérateurs de data centers ont du mal à quantifier précisément l’impact des interventions humaines sur le degré de pannes. Le projet Natick montre justement quels composants peuvent être à l’origine d’une défaillance », précise Béatrice Nicolas Meunier.

Ces excellents résultats sont peut-être dus à l’atmosphère d’azote inerte et hermétique dans laquelle la nacelle a été pressurisée avant son déploiement. L’absence de corrosion des composants électroniques serait également un facteur favorable. Des hypothèses qui vont être étudiées par Microsoft.

Ces excellents résultats indiquent que l’atmosphère d’azote inerte et hermétique préserve les serveurs ce qui permet un faible de taux de panne et l’accroissement de la longévité des serveurs. D’où l’objectif atteignable de longévité des serveurs de 5 ans sans intervention. Cette hypothèse, parmi d’autres, sont en cours d’études par Microsoft et Naval Group.

Mais à terme, on pourrait imaginer que de telles « citernes » pressurisées soient installées dans des… datacenters terrestres. Il est encore trop tôt pour connaitre la finalité du projet Natick. Mais Microsoft pourrait tirer des leçons de cette immersion pour installer des mini datacenters sous l’eau ou à terre, près de certains utilisateurs professionnels qui souhaitent bénéficier d’une très faible latence. 

« Sans entrer dans les détails, nous pouvons vous dire que nous avons travaillé sur plusieurs designs de mini datacenters et sur la sécurité (encre trainante, filets de chaluts…) de telles structures à 40 mètres, ou plus, de profondeur. Si un bateau s’approche d’une zone où sont immergés des datacenters, il sera repéré suffisamment tôt pour être averti et permettre de redonder les données par précaution », indique Béatrice Nicolas Meunier.

Article mis à jour le 23/09/2020 : ajout des citations de Béatrice Nicolas Meunier, vice-présidente Développement et Programmes R&D de Naval Group.