Conférence DTI-CX 2025 sur la transformation numérique en Indonésie, 6-7 août 2025, stand n° C21

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Comment l'énergie est-elle distribuée dans un centre de données ?

Table des Matières

Puissance du centre de données L'alimentation électrique repose sur plusieurs maillons essentiels. Le réseau électrique est la source principale. Des générateurs prennent le relais en cas de coupure de courant. Les onduleurs (UPS) assurent une alimentation stable et fiable. Les unités de distribution d'énergie (PDU), telles que celles de YOSUN, alimentent les serveurs et les équipements. Les panneaux de distribution à distance (RPP) permettent une configuration système plus flexible. L'alimentation au niveau des racks contribue à une meilleure gestion de l'énergie. Une planification rigoureuse garantit un fonctionnement fiable. Une bonne distribution de l'énergie contribue à l'amélioration des performances. Les PDU de pointe sont indispensables dans les centres de données modernes.

Entrée d'alimentation électrique du centre de données

Réseau électrique et générateurs

Pour fonctionner correctement, les centres de données doivent disposer d'une alimentation électrique stable. La plupart sont alimentés par le réseau électrique, qui constitue leur source d'énergie principale. Ils possèdent également des générateurs sur site comme source d'alimentation de secours. Ces générateurs se mettent en marche en cas de coupure de courant. Certains centres de données privilégient l'utilisation de panneaux solaires ou de piles à combustible. Ils donnent la priorité à ces dispositifs plutôt qu'au réseau électrique, ce qui leur permet de contrôler leur source d'énergie.

De nombreux centres de données expérimentent des systèmes d'alimentation « post-utilisateur ». Ces systèmes permettent aux centres de données de privilégier l'utilisation de sources d'énergie locales. Parfois, les centres de données se passent même du réseau électrique et fonctionnent entièrement grâce à leurs propres alimentations. Cela améliore la fiabilité de l'alimentation et contribue à réduire les coûts.

Les centres de données nécessitent une alimentation électrique stable et fiable. Les équipements internes peuvent engendrer des problèmes d'alimentation tels que des chutes de tension, des transitoires et des harmoniques. Ces problèmes réduisent la fiabilité de l'alimentation et affectent le fonctionnement des serveurs.

Appareillage de commutation principal

L'armoire de distribution électrique principale est l'équipement d'alimentation principal d'un centre de données. Elle assure la distribution de l'énergie, provenant du réseau ou de générateurs, vers les différentes zones. Cette armoire est dotée de dispositifs de sécurité protégeant le personnel et les équipements. Le tableau ci-dessous répertorie certains de ces dispositifs et leurs effets :

CaractéristiqueBénéfice
résistance à l'arc certifiéeDes opérations plus sûres pour les techniciens
Entretien peu fréquentMoins d'erreurs et une maintenance simplifiée
Accès sécuriséExposition réduite à la haute tension
espace ouvert visibleVérification facile des positions des commutateurs pour plus de sécurité

L'armoire de distribution électrique principale détecte rapidement les coupures de courant et bascule automatiquement sur un système de secours, tel qu'un onduleur ou un groupe électrogène. Ceci garantit la continuité de service des serveurs et la protection des données. Un équipement de distribution électrique principal de haute qualité contribue à assurer le fonctionnement sûr et opérationnel du centre de données et au bon fonctionnement de l'unité de distribution électrique.

Chemin de distribution électrique du centre de données

Alimentations sans interruption (ASl)

Les systèmes d'alimentation sans coupure (UPS) sont essentiels dans les centres de données. Ils protègent les équipements critiques des coupures de courant. En cas de défaillance de l'alimentation principale, un UPS prend immédiatement le relais. Les serveurs et autres équipements peuvent ainsi continuer à fonctionner jusqu'au démarrage du générateur. Les systèmes UPS contribuent également à réguler la tension et à prévenir les surtensions. Ces fonctionnalités permettent d'éviter les dommages matériels et de garantir la sécurité des données.

De nombreux centres de données optent pour des modèles d'onduleurs plus économes en énergie. Le tableau ci-dessous présente l'efficacité énergétique de différents types d'onduleurs :

Niveaux d'efficacité du modèleMeilleur disponibleENERGY STARMoins efficace
Efficacité moyenne (%)99.398.497.3

Un système d'alimentation sans coupure (UPS) permet de maintenir le bon fonctionnement de l'ensemble des équipements. Il relie la source d'alimentation principale à des générateurs de secours. Cette étape est indispensable pour garantir une alimentation électrique stable.

Unités de distribution d'énergie (PDU) dans les centres de données

Les unités de distribution d'énergie sont un élément important du système d'alimentation électrique. Elles acheminent l'énergie de l'onduleur vers les baies et les équipements informatiques. PDU de base Fournir une alimentation simple et stable. Les PDU avancés comme YOSUN offrent plus de fonctionnalités. PDU intelligents Il peut afficher des données en temps réel, prendre en charge la gestion à distance et mesurer la consommation électrique de chaque prise.

Le tableau ci-dessous compare les PDU de base et les PDU intelligents :

Type d'unité de distribution d'alimentationMarchéFonctionnalités clésScénarios de centres de données les plus adaptés
PDU de baseAlimentation fiable montée en rackSimple, peu coûteux, sans surveillancePetits centres de données, laboratoires, baies informatiques non critiques
PDU intelligentAvancé, avec surveillance et contrôle à distanceCommande à distance des prises, connectivité réseau, capteursCentres de données modernes, haute densité, gestion à distance

Les PDU YOSUN aident le personnel à surveiller la consommation d'énergie et à résoudre les problèmes. Elles permettent aux utilisateurs de visualiser à distance l'état des équipements et de contrôler l'environnement. Ces outils contribuent à économiser l'énergie et à réduire les temps d'arrêt. Le personnel reçoit des alertes immédiates en cas de problème. Utilisées avec un système DCIM, elles facilitent la planification et l'automatisation.

Les centres de données utilisent à la fois le courant alternatif (CA) et le courant continu (CC). Le CA est le plus courant car la plupart des appareils fonctionnent en CA. Le CC est économe en énergie et compatible avec les sources d'énergie renouvelables. Le tableau ci-dessous présente leurs différences :

AspectAvantages de l'alimentation CAInconvénients du courant alternatifAvantages de l'alimentation CCInconvénients de l'alimentation CC
EfficacitéLarge compatibilitéPertes de conversion plus élevéesRéduit les pertes de conversionTransmission à longue distance limitée
FiabilitéTechnologie établiePlus de composants susceptibles de tomber en panneMoins de composants, plus de fiabilitéManque de standardisation
PrixCoûts d’installation initiaux réduitsDes coûts énergétiques plus élevés à long termeÉconomies d'énergie à long termeInvestissement initial plus élevé
ÉvolutivitéFlexible pour s'adapter à l'évolution des besoinsPeut nécessiter des mises à niveauS'intègre aux énergies renouvelablesLa transition est coûteuse.

Les systèmes de gestion centralisée de l'énergie permettent de réaliser des économies d'énergie. Ils facilitent la gestion de la consommation et favorisent l'utilisation d'énergies renouvelables. Ils simplifient également le contrôle et accélèrent la mise en place.

Circuits de dérivation et RPP

Les circuits de dérivation et les tableaux d'alimentation distants (RPP) forment un circuit d'alimentation complet. Les RPP puisent l'énergie des unités de distribution d'énergie (PDU) et la distribuent à plusieurs circuits et appareils. Chaque RPP est équipé d'un disjoncteur pour la sécurité. Ces disjoncteurs préviennent les défauts électriques et les surcharges des équipements.

Les RPP distribuent l'alimentation aux différents circuits, ce qui simplifie le dépannage et la maintenance. Le personnel peut ainsi réparer des composants individuels sans interrompre le fonctionnement de l'ensemble du centre de données. Les RPP standard accélèrent également la mise en service et prolongent la disponibilité du système.

Les circuits de dérivation relient les points de distribution à l'équipement informatique. Ils garantissent une alimentation électrique sûre et fiable. Un système d'alimentation performant utilise des points de distribution et des circuits de dérivation pour équilibrer la puissance et maintenir la stabilité du réseau.

Remarque : Une bonne distribution électrique dans un centre de données nécessite le bon fonctionnement de tous les composants. Des systèmes d’alimentation sans coupure (UPS) aux unités de distribution d’énergie (PDU) et aux points de présence (RPP) intelligents, chaque élément contribue à la sécurité, à la fiabilité et aux performances.

Conception et redondance de l'alimentation électrique des centres de données

Alimentations doubles

De nombreux centres de données utilisent une double alimentation pour améliorer la fiabilité. Ainsi, chaque baie ou périphérique est alimenté par deux sources d'alimentation différentes. En cas de défaillance d'une source, l'autre assure la continuité du fonctionnement du système. Les PDU à double alimentation sont équipés de commutateurs de transfert automatiques. Ces commutateurs basculent instantanément l'alimentation de la source principale vers la source de secours. Cette configuration permet de maintenir l'ensemble des équipements opérationnels et de protéger les systèmes critiques contre les coupures de courant.

CaractéristiqueBénéfice
Redondance N+1Garantit le maintien de l'alimentation électrique en cas de défaillance d'une source.
Interrupteur de transfert automatiqueAlimente les appareils en basculant entre les sources d'alimentation.
Alimentation continueArrête les changements de puissance et protège les équipements

L'alimentation électrique double est un élément important de nombreux plans d'alimentation dans les nouveaux centres de données.

Systèmes de sauvegarde et de basculement

Les systèmes d'alimentation de secours sont essentiels à la conception de l'alimentation électrique des centres de données. Ces systèmes sont équipés d'onduleurs (UPS) et de générateurs. Ils se mettent en marche automatiquement en cas de coupure de l'alimentation principale. Les systèmes de basculement prennent rapidement le relais sur l'alimentation de secours, garantissant ainsi le fonctionnement continu des serveurs et des périphériques de stockage.

Il existe de nombreuses façons d'améliorer la fiabilité de l'alimentation électrique :

Modèle de redondanceDescription
N + 1Ajoute une pièce supplémentaire au système
2NIl possède deux circuits d'alimentation distincts, chacun capable de gérer l'ensemble des travaux.
2N+1Offre une alimentation de secours supplémentaire en plus des deux voies d'alimentation.
3N / 2Partage les sauvegardes sur trois systèmes pour deux charges.

Les centres de données sont soumis à des normes telles que Tier III et Tier IV. Ces normes exigent une disponibilité maximale et une protection robuste contre les pannes. Elles contribuent à garantir le bon fonctionnement du système d'alimentation et à atteindre des objectifs ambitieux.

Planification de la capacité

La planification de la capacité permet aux centres de données d'étendre leurs capacités et de gérer des charges de travail plus importantes. Les équipes examinent l'espace disponible et évaluent les besoins en alimentation électrique et en refroidissement. Elles déterminent si la configuration existante peut supporter de nouveaux équipements. Une bonne conception de l'alimentation électrique repose sur une gestion soignée du câblage et une ventilation optimale afin d'éviter toute surchauffe.

EtapeDescription
1Vérifier l'espace disponible pour le nouvel équipement
2Mesurer les besoins en énergie et en refroidissement
3Vérifiez si la configuration peut gérer de nouvelles choses
4Assurez-vous que les câbles et la circulation de l'air sont en bon état.
5Surveillez en permanence la consommation d'énergie et le refroidissement.

Le personnel exploite les données de gestion et de performance des actifs pour faciliter la prise de décision. Il utilise également des outils de planification pour suivre la consommation d'énergie et planifier les mises à niveau. Ces mesures contribuent à équilibrer l'alimentation de secours et les économies d'énergie, garantissant ainsi un fonctionnement efficace du centre de données et une utilisation rationnelle de l'énergie. Des outils intelligents, tels que les PDU performants et les systèmes d'alimentation sans interruption (ASI), contribuent à atteindre ces objectifs.

Surveillance et gestion de l'énergie

PDU intelligents et surveillance en temps réel

Les PDU intelligents sont essentiels à la gestion de l'énergie dans les centres de données. Ces appareils permettent de surveiller la consommation électrique en temps réel et de la contrôler à distance. Les PDU de surveillance YOSUN contribuent à réduire la consommation d'énergie et à renforcer la sécurité. Ils contrôlent la consommation de chaque prise et émettent des alertes en cas de surconsommation. Des capteurs environnementaux surveillent la température et l'humidité, protégeant ainsi les équipements et garantissant leur bon fonctionnement.

Les opérateurs utilisent la surveillance en temps réel pour identifier les problèmes et réduire la consommation d'énergie. La gestion de l'alimentation à distance leur permet de contrôler l'énergie à tout moment et en tout lieu. Ceci est particulièrement important pour les grands centres de données. Les unités de distribution d'énergie intelligentes (PDU) affichent la consommation d'énergie de chaque appareil. Ces informations permettent de déterminer le moment opportun pour moderniser les technologies et planifier l'ajout de nouveaux équipements. La surveillance continue aide les centres de données à s'adapter aux variations de charge de travail et d'exploitation.

Conseil : Installez des compteurs d’énergie au niveau des alimentations principales et des baies informatiques. Cela permet de suivre la consommation d’énergie et d’améliorer la distribution électrique.

CaractéristiqueDescription
Surveillance de l'alimentation en temps réelSurveille la consommation d'énergie à chaque prise et peut la réduire de 20 %.
Contrôle de l'alimentation à distancePermet de gérer l'énergie à distance et prévient les surcharges.
Capteurs environnementauxIl contrôle la température et l'humidité et envoie des alertes en cas d'anomalie.

Améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'énergie (PUE)

L'efficacité énergétique (PUE) mesure la consommation d'énergie d'un centre de données. La valeur moyenne est d'environ 1.5. Les opérateurs cherchent à la réduire pour économiser de l'énergie et de l'argent. La surveillance en temps réel fournit des informations rapides sur la consommation d'énergie, ce qui permet de détecter rapidement les problèmes.

Les opérateurs utilisent différentes méthodes pour améliorer le PUE. Ils séparent l'air chaud et l'air froid grâce à des agencements spécifiques. Des panneaux obturateurs et des œillets permettent de fermer les ouvertures et d'assurer une bonne circulation de l'air. Les systèmes de refroidissement avancés, comme le refroidissement liquide, contribuent aux économies d'énergie. Les outils de gestion de l'infrastructure des centres de données aident à optimiser la consommation énergétique et peuvent réduire les coûts de 30 %. Les opérateurs ont également recours à des économiseurs et au refroidissement naturel pour réduire la consommation d'énergie des systèmes de chauffage, ventilation et climatisation.

La surveillance continue optimise le fonctionnement des équipements et simplifie la maintenance. Des données énergétiques fiables permettent de faire des choix judicieux et de réduire les coûts. L'IA et l'apprentissage automatique intégrés aux systèmes de surveillance peuvent anticiper les problèmes et contribuer aux économies d'énergie. Ces outils permettent au centre de données de fonctionner de manière optimale et de se développer.

  • Utilisez des systèmes de comptage performants pour enregistrer votre consommation d'énergie.
  • Surveillez constamment votre consommation d'énergie.
  • Modifier les plans de surveillance au fil des saisons.

Remarque : Les équipements économes en énergie et la surveillance intelligente permettent aux centres de données de mieux utiliser l’énergie et de rester performants à l’avenir.

Un système d'alimentation robuste garantit la disponibilité permanente d'un centre de données. Les configurations redondantes, comme le modèle 2N, empêchent un problème isolé d'entraîner une panne générale. Ces conceptions assurent la capacité du système à gérer les défaillances. Les PDU avancées contribuent à la maîtrise de la consommation d'énergie et à la prévention des coupures. Les nouvelles technologies, telles que l'IA, consommeront davantage d'énergie et nécessiteront des systèmes plus performants. Parmi les changements majeurs à venir, on note une consommation énergétique accrue et la multiplication des centres de données dédiés à l'IA.

  • Une conception solide assure le bon fonctionnement des systèmes.
  • La redondance empêche les pannes de causer des problèmes.
  • Les outils de surveillance permettent d'économiser de l'énergie.
  • L'IA engendre de nouveaux besoins énergétiques.

Pour en savoir plus, consultez les ressources sur l'alimentation des centres de données et les technologies du futur.

QFP

Qu'est-ce qu'une PDU dans un centre de données ?

Une unité de distribution d'énergie alimente les serveurs et les périphériques. Elle contribue à la sécurité et garantit le fonctionnement continu des équipements.

Pourquoi les centres de données utilisent-ils des systèmes UPS ?

Les centres de données utilisent des systèmes d'alimentation sans coupure (UPS) pour pallier les coupures de courant. Un système UPS prend immédiatement le relais en cas de coupure de courant.

Comment les unités de distribution d'énergie intelligentes contribuent-elles aux économies d'énergie ?

Les unités de distribution d'énergie intelligentes surveillent en permanence la consommation électrique. Elles aident les utilisateurs à repérer les problèmes et à identifier les gaspillages d'énergie.

Que signifie la redondance pour l'alimentation électrique dans un centre de données ?

La redondance signifie qu'il existe des sources d'alimentation supplémentaires. Si une source tombe en panne, une autre prend le relais. Cela évite les interruptions de service.

Comment les opérateurs surveillent-ils l'alimentation électrique dans un centre de données ?

Les opérateurs utilisent des outils et des capteurs spécifiques pour contrôler la consommation électrique. Ces outils indiquent le niveau de consommation et envoient des alertes. Ils contribuent à assurer la sécurité et le bon fonctionnement du centre de données.

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