Contribution à l'étude de l'efficacité énergétique des services TIC

• Auteur / Autrice : Sébastien Schinella
• Direction : Jean-Pierre Frangi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la terre, de l'environnement et des planètes
• Date : Soutenance en 2014
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Énergie

Télécommunications

Technologies de l'information et de la communication

Développement durable

Économies d'énergie

Résumé

La thèse porte sur la modélisation et l'optimisation de l'efficacité énergétique des services TIC (Technologies de l'Information et de la Communication) et applique une méthode transparente et modulaire, reconnue pour les filières énergétiques. Un service est décomposé en opérations génériques et indépendantes pour lesquelles des consommations spécifiques sont calculées à partir de données accessibles et qualifiées. Nous déterminons alors les variables spécifiques naturelles agissant sur la consommation afin de cibler les pistes d'optimisation énergétique. La méthode a été testée sur un service de téléréunion : il consomme en fonctionnement 1230 kJ d'électricité par heure de réunion et par utilisateur. Cette consommation a été comparée à celle d'un déplacement physique. Pour 2 h de réunion, et un déplacement en transport en commun, il est préférable pour un participant d'utiliser la téléréunion à partir de 5 km. Les paramètres les plus influents sur la consommation ont été mis en évidence : le taux d'utilisation des équipements et leur consommation à vide. La variation de la consommation en fonction de la charge (pour les PC, serveurs et réseaux d'accès) a été intégrée au modèle. La consommation de la fabrication a été estimée à 933 kJ d'électricité par heure de réunion et par utilisateur. Une grande part est due aux puces qui constituent les équipements (processeur et RAM). Nous avons montré que pour les fabriquer, la consommation par cm2 de puce a été surestimée d'un facteur 5 dans les études et bases de données encore utilisées, d'où une surestimation de la consommation de fabrication de l'ordinateur. La méthode a été étendue à un autre service, le courriel.

This thesis deals with modeling and optimizing the energy efficiency of the ICT (Information and Communication Technologies) services, and applies a transparent and modular method, which is recognized for the energetic fields. A service is split into generic and independent operations for which specific consumptions are calculated with accessible and qualified raw data. Then we determine the natural specific variables that act on the consumption, in order to target ways to optimize the energy consumption. The method has been tested on a telemeeting service : its use phase consumes 1230 kJ of electricity per hour of meeting and per user. This consumption has been compared with the one of a business trip. For a 2 hours meeting, it appears for a user that for a trip of more than 5 km with public transport, it is better to use the tele-meeting. The parameters that act the most on the consumption have been put ahead : the utilization rate of the equipment and their idle consumption. The variation of the consumption with the load (for the PCs, servers and access networks) has been included to the model. The manufacturing consumption has been assessed at 933 kJ of electricity per hour of meeting and per user. A huge part is caused by the chips which constitute the equipment (CPU and RAM). We have shown that to manufacture them, the consumption per cm2 of chip had been overestimated by a factor 5 in the studies and databases still used, which caused an overestimation of the computer manufacturing consumption; The method has then been extended to another service : the e-mail.