Green IT Couche logicielle : élément clé du Green IT Logo Fred Bordage info @  .
1 – Lien entre matériel et logiciel
2 – Impact de la couche logicielle
Présentation <ul><li>Fred Bordage </li></ul><ul><li>info @ </li></ul><ul><li>Expert Green IT – TICs durables </li></ul><ul...
Empreinte écologique des TIC <ul><li>16.000:1  MIPS d’une puce électronique </li></ul><ul><ul><li>Mesure l’intensité en re...
<ul><li>Fabrication et fin de vie  des composants électroniques </li></ul><ul><ul><li>PC, réseau, téléphonie : conso. éner...
Durée d’utilisation Durée de vie   divisée par 4 en 25 ans Durée de vie électronique 10 à 15 ans Durée de vie électronique...
Principaux facteurs d’obsolescence <ul><li>Différents type d’obsolescence  </li></ul><ul><ul><li>Programmée (fin du suppor...
Couche logicielle - renouvellement 71x +  de mémoire vive en 12 ans Durée d’utilisation  du matériel est  directement liée...
Les progrès du matériel ne compensent pas <ul><li>Un microprocesseur moderne consomme 40x moins d’énergie qu’en 1946 pour ...
Couche logicielle - consommation <ul><li>Conso. électrique d’un CPU divisée par 40 en 60 ans  </li></ul><ul><ul><li>Les pr...
Constats couche logicielle <ul><li>Les formats de données sont de plus en plus lourds (multimédia, XML, etc.) </li></ul><u...
Adapter les fonctionnalités au besoin <ul><li>Définir le besoin au plus proche de l’utilisateur </li></ul><ul><ul><li>Méth...
Gouverner   <ul><li>La technologie ne résout pas une mauvaise gestion du système d’information </li></ul><ul><ul><li>25% d...
Adapter le SLA au besoin <ul><li>Définir précisément le niveau de service requis : </li></ul><ul><ul><li>Temps de réponse ...
Privilégier l’exécution côté serveur <ul><li>Les traitements serveurs sont dans des conditions énergétiques idéales: </li>...
Paralléliser l’exécution du code <ul><li>Optimiser l’utilisation des CPU/Core </li></ul><ul><ul><li>2 cpu != 2 fois plus r...
Limiter les effets graphiques <ul><li>Limiter l’utilisation du Flash et Javascript au strict nécessaire </li></ul><ul><ul>...
Adapter l’interface aux options l’alimentation <ul><li>Prendre en compte la consommation pour limiter la richesse graphiqu...
Peaufiner les algorithmes <ul><li>IBM : 100x moins de ressources pour exécuter un  même traitement grâce à un algorithme o...
(re)compiler <ul><li>Pourquoi ne pas compiler une bonne fois pour toute le code sur le serveur ? </li></ul><ul><ul><li>Fac...
<ul><li>Facebook </li></ul>Retour d’expérience Même expérience utilisateur Réduction de 50% de la consommation des ressour...
Bas niveau <ul><li>Plus on utilise une fonction disponible en bas niveau  </li></ul><ul><li>et moins les ressources matéri...
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  • Conception 45 % des fonctionnalités demandées par les utilisateurs ne sont jamais utilisées… 10 à 50 % des applications sont redondantes Empilement de frameworks et de composants pour raccourcir les temps de développement Utilisation 25 % des applications ne sont plus utilisées depuis 3 ans ! Fin de vie 15 % de serveurs zombies dans les data centers
  • Facebook consomme autant qu’un TGV qui fonctionnerait 24x365 http://www.greenit.fr/article/energie/hiphop-for-php-facebook-veut-reecrire-php
  • A6 couche logicielle_bordage

    1. 1. Green IT Couche logicielle : élément clé du Green IT Logo Fred Bordage info @ .
    2. 2. 1 – Lien entre matériel et logiciel
    3. 3. 2 – Impact de la couche logicielle
    4. 4. Présentation <ul><li>Fred Bordage </li></ul><ul><li>info @ </li></ul><ul><li>Expert Green IT – TICs durables </li></ul><ul><li>Conseil et formation </li></ul><ul><li>Collaborations nationales </li></ul><ul><ul><li>Afnor (comité d’Orientation Stratégique), </li></ul></ul><ul><ul><li>Ademe (guide sectoriel TNIC) </li></ul></ul><ul><ul><li>Cigref (groupe de travail Green IT), </li></ul></ul><ul><ul><li>Syntec (groupe de travail Green IT), </li></ul></ul><ul><ul><li>WWF (Guide). </li></ul></ul><ul><li>Livres, conférences, GreenIT.fr </li></ul>
    5. 5. Empreinte écologique des TIC <ul><li>16.000:1 MIPS d’une puce électronique </li></ul><ul><ul><li>Mesure l’intensité en ressources d’un produit fini </li></ul></ul><ul><ul><li>Essentiellement des ressources non renouvelables </li></ul></ul><ul><ul><li>100:1 pour un ordinateur </li></ul></ul><ul><ul><li>54:1 pour une voiture </li></ul></ul><ul><li>2 % des émissions mondiales de GES </li></ul><ul><ul><li>Participe au dérèglement climatique </li></ul></ul><ul><ul><li>Autant que l’aviation civile </li></ul></ul><ul><ul><li>7,5 % à 13,5 % kWh à l’échelle des TIC en France </li></ul></ul><ul><li>75 milliards kg DEEE en 2014 </li></ul><ul><ul><li>Risques sanitaires, écroulement de la biodiversité </li></ul></ul><ul><ul><li>1g mercure pollue 1m3 de terre pendant 50 ans </li></ul></ul><ul><ul><li>24 kg / français / an - 5 kg collectés </li></ul></ul><ul><ul><li>EEE / DEEE entre 2006 et 2009 = 14% </li></ul></ul>
    6. 6. <ul><li>Fabrication et fin de vie des composants électroniques </li></ul><ul><ul><li>PC, réseau, téléphonie : conso. énergie utilisation = non déterminante </li></ul></ul><ul><ul><li>Impression : consommables </li></ul></ul><ul><ul><li>Serveur : impact conso. énergie dépend du mix énergétique national </li></ul></ul><ul><li>Réduire les volumes fabriqués et en fin de vie </li></ul><ul><li>donc… Allonger la durée de vie d’utilisation </li></ul>Empreinte sur le cycle de vie Source : extrait d’ACV présenté sur EcoInfo MIPS Toxicité Emissions CO2 fabrication PC en Chine : 57 à 123x + que 1 an d’utilisation en France
    7. 7. Durée d’utilisation Durée de vie divisée par 4 en 25 ans Durée de vie électronique 10 à 15 ans Durée de vie électronique 5 à 12 ans Facile à réparer, reconditionner, recycler Difficile à réparer, reconditionner, recycler 2007 2,5 ans 1985 10,7 ans 2000 2005 5,5 ans 3,6 ans Source : 2011 4 ans
    8. 8. Principaux facteurs d’obsolescence <ul><li>Différents type d’obsolescence </li></ul><ul><ul><li>Programmée (fin du support technique d’un logiciel) </li></ul></ul><ul><ul><li>Indirecte (impact de la couche logicielle, etc.) </li></ul></ul><ul><ul><li>par incompatibilité (la nouvelle version du logiciel utilise un nouveau format) </li></ul></ul><ul><ul><li>perçue (un simple GSM moins « hype » qu’un iPhone) </li></ul></ul><ul><ul><li>… </li></ul></ul><ul><li>Facteurs </li></ul><ul><ul><li>Couche logicielle </li></ul></ul><ul><ul><li>Faible évolutivité du matériel </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Conception ne privilégiant pas la mise à jour du matériel </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Indisponibilité des composants </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Durée de garantie et support technique du matériel </li></ul></ul><ul><ul><li>Coût du service informatique (entretien et réparation) </li></ul></ul><ul><ul><li>Qualité des composants : prix toujours plus bas = moindre qualité </li></ul></ul>
    9. 9. Couche logicielle - renouvellement 71x + de mémoire vive en 12 ans Durée d’utilisation du matériel est directement liée aux besoins en ressources de la couche logicielle Source : Puissance matérielle nécessaire x2 tous les 3 ans
    10. 10. Les progrès du matériel ne compensent pas <ul><li>Un microprocesseur moderne consomme 40x moins d’énergie qu’en 1946 pour une même capacité de traitement. </li></ul><ul><li>Mais la capacité de traitement nécessaire (au fonctionnement des logiciels) augmente continuellement… </li></ul>Source : Intel
    11. 11. Couche logicielle - consommation <ul><li>Conso. électrique d’un CPU divisée par 40 en 60 ans </li></ul><ul><ul><li>Les progrès du matériel (efficience énergétique) ne compensent pas l’augmentation de la puissance </li></ul></ul><ul><li>+10% par an : consommation électrique des TIC </li></ul><ul><li>x2 : consommation des data centers entre 2000 et 2005 </li></ul>Consommation électrique du matériel directement liée aux besoins en ressources de la couche logicielle Source : Source : Gartner, 2007 62 %
    12. 12. Constats couche logicielle <ul><li>Les formats de données sont de plus en plus lourds (multimédia, XML, etc.) </li></ul><ul><li>Le développeur a horreur du vide </li></ul><ul><li>Empilement de frameworks et autres composants pour gagner en productivité </li></ul><ul><li>Recherche d’une plus grande portabilité  performance du code compilé </li></ul>
    13. 13. Adapter les fonctionnalités au besoin <ul><li>Définir le besoin au plus proche de l’utilisateur </li></ul><ul><ul><li>Méthodologies Agiles : SCRUM, Lean, … </li></ul></ul><ul><li>S’assurer qu’il n’y a pas de déperdition d’énergie pour des besoins inexistants </li></ul><ul><ul><li>45% des fonctionnalités demandées ne sont jamais utilisées </li></ul></ul><ul><ul><li>10 à 50 % des applications sont redondantes </li></ul></ul><ul><ul><li>25 % des applications ne sont plus utilisées depuis 3 ans ! </li></ul></ul>Source : Standish Group, 2006
    14. 14. Gouverner <ul><li>La technologie ne résout pas une mauvaise gestion du système d’information </li></ul><ul><ul><li>25% des applications ne sont plus utilisées </li></ul></ul><ul><ul><li>45% des fonctionnalités jamais utilisées </li></ul></ul><ul><ul><li>15% des serveurs sont allumés pour rien </li></ul></ul><ul><ul><li>Combien de données stockées ne seront plus jamais accédées ? </li></ul></ul><ul><li>Efficience Vs Efficacité </li></ul><ul><li>Virtualiser sans gouverner revient à mettre un pansement sur une plaie infectée : ça ne résout pas le problème de fond. </li></ul><ul><li>Effet cascade </li></ul><ul><ul><li>1 kWh économisé au niveau informatique </li></ul></ul><ul><ul><li>= 2,84 kWh économisés en entrée du DC </li></ul></ul><ul><li>Sauter des versions de logiciel ? </li></ul>
    15. 15. Adapter le SLA au besoin <ul><li>Définir précisément le niveau de service requis : </li></ul><ul><ul><li>Temps de réponse attendu ? </li></ul></ul><ul><ul><li>Disponibilité ? </li></ul></ul><ul><ul><li>Niveau de précision des résultats ? </li></ul></ul><ul><li>Exemple: </li></ul><ul><ul><li>Etude Microsoft Research </li></ul></ul><ul><ul><li>Approximation des résultats recherche Bing </li></ul></ul><ul><ul><li>15% de gain énergétique en diminuant QoS 0,27% </li></ul></ul><ul><li>Exemple: </li></ul><ul><ul><li>Précision traitement et encodage son/vidéo </li></ul></ul><ul><ul><li>32 bits versus 64 bits </li></ul></ul>
    16. 16. Privilégier l’exécution côté serveur <ul><li>Les traitements serveurs sont dans des conditions énergétiques idéales: </li></ul><ul><ul><li>Machines mutualisées </li></ul></ul><ul><ul><li>Puissance à disposition </li></ul></ul><ul><ul><li>Performance énergétique optimisée </li></ul></ul><ul><li>Exemple: Green Challenge USI 2010 </li></ul><ul><ul><li>Consommation énergétique divisée par 6 en « poussant » les traitements vers le serveur </li></ul></ul>Source : GreenIT.fr
    17. 17. Paralléliser l’exécution du code <ul><li>Optimiser l’utilisation des CPU/Core </li></ul><ul><ul><li>2 cpu != 2 fois plus rapide </li></ul></ul><ul><ul><li>Energy (n) core < Energy (n) cpu </li></ul></ul><ul><ul><li>Energy (n) cpu <=(>) cpu pour une tache donnée </li></ul></ul><ul><li>Les outils sont prêts, pas les développeurs ! </li></ul><ul><li>Exemple : </li></ul>  Procs Watt (IDLE) Watt (PIC) Temps (ms) KwH CO2 Algo Sequ 1 382 394 17250 0,05750 4,09E-02 Algo Sequ Optim 1 382 394 15253 0,05083 3,62E-02 Algo Parallel 6 382 413 3800 0,03272 2,33E-02 Algo Parallel 12 382 423 2594 0,02961 2,11E-02 Algo Parallel 24 382 453 1650 0,03353 2,39E-02
    18. 18. Limiter les effets graphiques <ul><li>Limiter l’utilisation du Flash et Javascript au strict nécessaire </li></ul><ul><ul><li>Très consommateur de CPU </li></ul></ul><ul><li>Exemple: Flash </li></ul><ul><ul><li>Utilisation CPU avec/sans </li></ul></ul><ul><ul><li>accélération graphique </li></ul></ul><ul><li>Exemple: Green Challenge USI </li></ul><ul><ul><li>Mesure consommation </li></ul></ul><ul><ul><li>navigateur avec / sans Javascript </li></ul></ul>Source : GreenIT.fr Source : Hardware Insight
    19. 19. Adapter l’interface aux options l’alimentation <ul><li>Prendre en compte la consommation pour limiter la richesse graphique en mode « économie » </li></ul><ul><li>Exemple: Windows 7 économie </li></ul><ul><ul><li>Désactivation automatique Aéro </li></ul></ul><ul><ul><li>Optimiser lecture Vidéo </li></ul></ul><ul><ul><li>… </li></ul></ul><ul><li>Exemple: Windows Phone 7 </li></ul><ul><ul><li>Un écran OLED consomme 2x moins qu'un </li></ul></ul><ul><ul><li>écran LCD lorsqu'il affiche du noir mais </li></ul></ul><ul><ul><li>3x plus lorsqu'il affiche du blanc </li></ul></ul>
    20. 20. Peaufiner les algorithmes <ul><li>IBM : 100x moins de ressources pour exécuter un même traitement grâce à un algorithme optimisé </li></ul><ul><ul><li>http:// www . greenit . fr /article/logiciels/green-patterns-ibm- demontre -un-effet-de-levier-de-100-2557 </li></ul></ul><ul><li>Le temps passé à optimiser un algo. c’est autant de : </li></ul><ul><ul><li>kWh en moins à payer, </li></ul></ul><ul><ul><li>de puissance de calcul disponible dans le data center, </li></ul></ul><ul><ul><li>d’années de gagnées avant de renouveler les postes de travail </li></ul></ul>
    21. 21. (re)compiler <ul><li>Pourquoi ne pas compiler une bonne fois pour toute le code sur le serveur ? </li></ul><ul><ul><li>Facebook </li></ul></ul><ul><ul><li>compilation de code PHP en C </li></ul></ul><ul><ul><li>divisé par 2 ses besoins en ressources matérielles (serveurs) </li></ul></ul><ul><ul><li>et par 2 sa facture électrique </li></ul></ul><ul><ul><li>http://www.greenit.fr/tag/facebook . </li></ul></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>Emergence de HTML5 et Javascript </li></ul><ul><ul><li>Allons nous dans la bonne direction ? </li></ul></ul><ul><li>Framework (productivité) et JIT Compilation </li></ul><ul><ul><li>Cas de Java et .NET </li></ul></ul>
    22. 22. <ul><li>Facebook </li></ul>Retour d’expérience Même expérience utilisateur Réduction de 50% de la consommation des ressources en compilant du code PHP = 2x moins kWh / CO2 2x à 3x moins DEEE 2x à 3x moins $ Source : GreenIT.fr
    23. 23. Bas niveau <ul><li>Plus on utilise une fonction disponible en bas niveau </li></ul><ul><li>et moins les ressources matérielles nécessaires sont importantes. </li></ul><ul><ul><li>C'est notamment le cas entre une fonction Javascript </li></ul></ul><ul><ul><li>et son équivalent directement disponible dans l'API HTML 5.0. </li></ul></ul><ul><li>  ASM </li></ul><ul><ul><li>Compilateurs et optimisation (C/C++) </li></ul></ul><ul><ul><li>Productivité / debug </li></ul></ul>

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