Sensibilisation à la pollution du numérique
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Support de présentation utilisé lors d'une conférence le 21 avril 2020 sur les enjeux environnementaux de l'industrie informatique. Les slides sont commentées et sourcées (cf onglet Remarques)
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- 4. Comment concevoir des logiciels et équipements plus propres ? L’informatique est-elle verte ? Faut-il repenser son utilisation de la technologie ?
- 5. Comment concevoir des logiciels et équipements plus propres ? L’informatique est-elle verte ? Faut-il repenser son utilisation de la technologie ?
- 6. Informatique professionnelle et grand public : un monde à deux vitesses L’initiative Green IT suit depuis 2004 le sujet de l’informatique durable en France . En 2015, le numérique pèse environ 12 % de la consommation électrique française et 3% de la consommation énergétique totale 76% de la consommation provient des terminaux des utilisateurs finaux. Le cœur du réseau consomme près de 6%, le reste provenant des centres intermédiaires (18%) L’impact environnemental total est complexe à évaluer en raison des différences entre les équipements. Les technologies industrielles sont très efficientes mais ceux du grand public le sont beaucoup moins
- 7. Quelle démarche Green IT pour les grandes entreprises françaises ? ( WWF 2018) Les datacenters sont hautement efficients et optimisés. Leur input principal étant l’énergie, les optimisations énergétiques ont un impact direct sur la rentabilité De manière contre-intuitive, Les autres activités matures sont la gestion des équipements et la gestion des impressions Néanmoins, cette problématique est encore peu explorée au niveau des logiciels: l’abondance de puissance n’incite pas à concevoir différemment les logiciels et les gains sont peu significatifs et durs à quantifier. Les usages évoluent peu: les nouveaux modes de travail, sur le papier plus responsables, restent marginaux
- 8. Une réunion Paris – Marseille : voyage ou visioconférence ? Vol Visio
- 9. 100 000 To de données : fibre ou avion ? Fibre Cartes SD en avion
- 10. Comment concevoir des logiciels et équipements plus propres ? L’informatique est-elle verte ? Faut-il repenser son utilisation de la technologie ?
- 11. La fabrication des équipements électroniques est l’étape la plus polluante de leur cycle de vie Fabrication Utilisation Energie 29% 71% Gaz à effet de serre 54% 46% Eau 61% 39% Epuisement des ressources abiotiques 97% 3%
- 12. La durée de vie moyenne des équipements électroniques s’allonge, notamment dans l’informatique industrielle (baie de serveurs : 10 à 15 ans) Un smartphone est changé tous les 2 ans et la durée de vie de certains appareils a fortement chuté (5 ans pour un écran LCD contre 10+ pour un cathodique) Une réalité duale : allongement des durées de vie, obsolescence programmée
- 13. Eco-conception des logiciels : des opportunités rarement exploitées Selon sa conception, un logiciel nécessitera plus ou moins de puissance de calcul, ce qui a un impact direct sur la consommation énergétique de l’appareil qui l’exécute Même si ce constat est basique et plaide pour une optimisation des logiciels, peu de choses sont faites et la consommation des logiciels explose Les entreprises sont plus matures sur ce point que les particuliers, en particulier si elles font face à des problématiques de volume
- 14. Comment concevoir des logiciels et équipements plus propres ? L’informatique est-elle verte ? Faut-il repenser son utilisation de la technologie ?
- 15. La majorité des gaz à effets de serre est produite après la fabrication d’un appareil Datacenter 25% Réseau 28% Utilisateur 47% 85% de l’énergie totale consommé par un équipement l’est durant son utilisation Télécharger une donnée consomme 20 fois plus d’énergie que sa mise en ligne
- 16. Le dernier kilomètre : que faire en tant que consommateur ? Éteindre ses appareils: les équipements allumés en permanence consomme (en moyenne, une box consomme 30-50€ d’électricité par an) Limiter l’usage du Cloud: le transport d’une donnée consomme en moyenne deux fois plus d’énergie que son stockage pendant un an Réduire le streaming vidéo: le streaming d’un film HD émet autant de gaz à effet de serre que fabriquer, transporter et lire un DVD
- 17. Des équipements plus puissants et plus écologiques
Notes de l'éditeur
- Photo by Ashkan Forouzani on Unsplash
- Comme toute activité humaine, l’industrie informatique consomme des ressources naturelles et a un impact sur l’environnement. Ce constat a donné lieu, au milieu des années 2000, à l’émergence d’une discipline: l’informatique durable, ou Green IT. Cette discipline cherche à réduire au maximum l’impact de l’informatique sur l’environnement. Elle se concentre sur trois étapes du cycle de vie des logiciels et matériels: la conception (-> éco-conception), l’utilisation (-> réduction des flux) et la fin de vie (-> valorisation) L’étude des impacts écologiques de l’informatique pose néanmoins une difficulté majeure. Si les impacts du matériel (énergie, ressources consommées pour les produire, utiliser) sont aisés à quantifier (méthodologies déjà en place pour les autres activités industrielles), les impacts des composants immatériels (logiciels) sont très durs à évaluer. En particulier, ces derniers créent souvent des effets de remplacement (fax -> mail, téléphone -> Skype) ou de nouveaux usages (télétravail, visioconférence) qui ont des effets positifs et négatifs sur l’environnement Au total, les technologies de l’information émettent 2 % des émissions de gaz à effet de serre (GES). C’est néanmoins une source importante de déchets toxiques ou mal valorisés (lithium, plomb…) qui polluent les écosystèmes et peuvent participer l’appauvrissement de la biodiversité. Cependant, elles contribuent aussi à réduire les 98 % de GES restant et à limiter certaines pollutions. Photo by MD_JERRY on Unsplash
- Photo by Jamie Templeton
- Photo by Jamie Templeton
- L’initiative Green IT suit depuis 2004 le sujet de l’informatique durable en France. En 2015, le numérique y a consommé environ 12 % de la consommation électrique du pays (néanmoins, il ne consomme que cette source d’énergie et pèse 3% de la consommation énergétique). L’essentiel de la consommation (76%) provient du fonctionnement des terminaux (smartphones, ordinateurs) des utilisateurs finaux (50% pro / 50% particuliers). Le cœur du réseau (datacenters) consomme près de 6%, le reste provenant des centres intermédiaires (18%) L’impact environnemental de l’informatique est complexe à évaluer en raison des différences entre les équipements. Globalement, les technologies industrielles (fibre optique, serveurs…) sont très efficientes. Les technologies consumer-grade sont en revanche beaucoup moins efficientes Source: association française Green IT Photo by Ehud Neuhaus on Unsplash
- L’informatique d’entreprise couvre des éléments très variés (téléphonie, matériel réseau…), qui sont plus ou moins matures sur le sujet de l’informatique durable. Une étude de 2018 du WWF a montré que les activités évoluent différemment: De manière contre-intuitive, les installations les plus industralisées (datacenters) sont hautement efficientes et très optimisées. L’input principal de ces installations est en effet l’énergie. Les optimisations énergétiques ont donc un impact direct sur la rentabilité Les autres activités matures sont la gestion des équipements (la durée de vie moyenne des équipements industriels s’allonge depuis les années) et la gestion des impressions (rationnalisées, essentiellement pour des raisons de coûts). Le volume moyen d’impression est passé de 23 pages par jour et par utilisateur en 2015 à 17 en 2016. Néanmoins, cette problématique est encore peu explorée au niveau des logiciels: l’abondance de puissance n’incite pas à concevoir différemment les logiciels et les gains sont peu significatifs et durs à quantifier. Les usages évoluent par ailleurs assez peu: les nouveaux modes de travail, sur le papier plus responsables (télétravail, co-working, BYOD) sont expérimentées à la marge. La téléphonie reste l’élément qui connaît le moins d’évolution: la plupart des collaborateurs ont des téléphones fixes et mobiles, qui sont rarement recyclés, valorisés, achetés localement… Il convient néanmoins de ne pas oublier que le Green IT peut être en contradiction avec d’autres impératifs de l’entreprise (recycler l’équipement informatique et assurer la confidentialité des données qui ont été dessus, télétravail qui a des impacts ambivalents sur les risques psycho-sociaux, co-working et secret des affaires…) Photo by Pascal Müller on Unsplash Source: Quelle démarche Green IT pour les grandes entreprises françaises ? ( WWF 2018)
- Photo by Avel Chuklanov on Unsplash Néanmoins, l’informatique permet de transformer les usages et habitudes, en proposant des alternatives plus écologiques à certaines pratiques. Si une visioconférence ne remplace pas totalement une réunion physique, elle s’avère ainsi 50 fois plus écologique qu’un déplacement physique (et, cette fois-ci également, bien plus économique)
- Un aspect déroutant du Green IT est la difficulté de comparer les alternatives et leur impact écologique Ainsi, pour transférer un gros volume de données d’un point à un autre (1000 km), il est plus efficient (30 fois plus rapide, 100 fois moins polluant) de les copier sur des supports physiques puis de les déplacer par avion que de les transférer par Internet. Cette méthode est d’ailleurs couramment utilisée par les entreprises (avec des cassettes magnétiques très haute capacité). Les différences de coûts sont néanmoins significatives (le transfert virtuel a un coût négligeable pour l’entreprise) Source : Center for energy efficient communication (université de melbourne) Photo by Arie Wubben on Unsplash
- Photo by Jamie Templeton
- L’essentiel de la pollution créée par un appareil électronique est produite durant sa fabrication Cette étape consomme peu d’énergie comparativement à l’utilisation des équipements. Elle consomme néanmoins énormément de ressources fossiles, produits toxiques, métaux lourds… Ceci s’explique principalement par la complexité des produits électroniques et l’éclatement des chaînes de production. Produire un ordinateur (24kg) nécessite ainsi en 2018 demande 22 kg de produits chimiques, 240 kg de combustible, 1,5 tonnes d’eau. Alors que d’autres biens de consommation, (réfrigérateur, voiture) ne demandent qu’une à deux fois leur poids en combustible fossile et en produits chimiques, un produit électronique en réclame au moins dix fois le sien. Source : https://club.greenit.fr/doc/2017-03-ClubGreenIT-Benchmark-synthese.pdf Photo by jesse orrico on Unsplash
- De manière surprenante, la durée de vie moyenne des équipements électroniques tend à s’allonger. Ceci s’explique principalement par l’essor du réemploi (pièce détachée, reconditionnement…). Ce phénomène est plus marqué dans l’informatique industrielle, avec des équipements dont la durée de vie est d’au moins 10 à 15 ans (baie de serveur: tout est modulable, remplaçable et conçu pour l’être!) Néanmoins, ce point est plus discutable pour l’électronique grand public. Un consommateur normal change de smartphones tous les deux ans et la durée de vie de certains appareils a fortement chuté (écran LCD: 5,6 ans, cathodique: 10-12 ans) Ce point s’explique en partie par la mythique obsolescence programmée, rare en pratique mais bien réelle comme le montre quelques cas fortement médiatisés, et la baisse des prix, qui rend moins intéressant la recherche d’alternatives (réparation, revente…): en 2004, 70% des ordinateurs fonctionnels étaient remplacés pour de « meilleurs » équipements contre seulement 25 % des équipements remplacés en 2012 le sont pour cette raison, 25% à cause d’une panne et 50% parce qu’ils étaient jugés trop lents S’il reste de la marge en matière d’éco-conception des produits (cf les smartphones impossibles à démonter), un facteur à ne pas sous-estimer est également le manque de culture informatique du grand public (mais présente en entreprise). Combien de Français savent réinstaller un système d’exploitation, changer un disque dur? Les quelques initiatives grand public ont également connu un faible écho (smartphone modulaire, FairPhone...), ce qui laisse également penser que la maturité des consommateurs est encore limitée Photo by Jen Theodore on Unsplash Référence : https://club.greenit.fr/doc/2017-03-ClubGreenIT-Benchmark-synthese.pdf
- Il existe des manières plus ou moins efficientes de concevoir des logiciels. Ils peuvent par conséquent être plus ou moins consommateurs de puissance de calcul, ce qui a un impact direct sur les performances et la consommation énergétique des appareils qui les exécutent. Même si ce constat est basique et plaide pour une optimisation des logiciels, peu de choses sont faites en la matière: la taille moyenne des pages Web a été multipliée par plus de trois en six ans (suivi publicitaire et amélioration de l’expérience utilisateur), les logiciels sont plus complexes (Word: 32% des utilisateurs n’utilisent pas plus de 5 fonctions, les dernières versions en comportent plus de 500)… Néanmoins, il existe des systèmes optimisés et hautement efficients, même si leur adoption est rare (Linux, cf benchmark de droite, est absent des foyers français). Les entreprises sont plus matures sur ce point, en particulier si elles font face à des problématiques de volume (eg, LinkedIn a revu son infrastructure Web et, en changeant de serveur Web, est devenu vingt fois plus rapide tout en réduisant ses serveurs et leur consommation par 4) Benchmark: https://www.greenit.fr/2016/03/22/doubler-son-esperance-de-vie-grace-a-linux/ Photo by Arian Darvishi on Unsplash
- Photo by Jamie Templeton
- Durant leur utilisation, les équipements électroniques consomment de l’électricité. Fonctionnels pendant plusieurs années, souvent en 24/7, la majorité des gaz à effets de serre sont produits après la fabrication des équipements. Contrairement à cette phase, il y a peu d’autres sources de pollution à ce stade Le cœur du réseau (partie industrielle, faite des datacenters qui hébergent les sites, applications…) est hautement efficient et largement optimisé. Il consomme comparativement peu d’énergie et produit peu de déchets. L’essentiel de la pollution vient des utilisateurs finaux, moins sensibilisés et n’ayant pas implémenté de processus de gestion d’énergie Photo by Thomas Jensen on Unsplash
- La plupart des services informatiques sont organisés autour d’un cœur qui rassemble l’essentiel de la puissance de calcul et du stockage. Pour limiter les échanges de données, des zones auxiliaires sont souvent mises en œuvre au plus près des utilisateurs (edge). Exemple: sur Netflix, les catalogues de films varient selon les pays car le site ne déploie sur place que le contenu qui sera le plus vu Contrairement à un mythe répandu, le cœur du réseau est la partie la plus efficiente. En moyenne, 75% des données échangées dans le monde ne quittent pas le cœur. Ce dernier est par conséquent hautement optimisé: refroidissement naturel, eg: Islande; économie d’échelle, alimentation sélective, maximisation de l’utilisation des équipements, connexion essentiellement filaire (optimale en terme de volume/puissance consommée) Photo by Tran Mau Tri Tam on Unsplash Les échanges de données restent très énergivores car l’acheminement des données aux utilisateurs est délicat (distance, puissance requise par la 4G/WiFi…). Télécharger une donnée (streaming, stockage Cloud…) consomme par conséquent 20 fois plus d’énergie que sa mise en ligne (cf exemple Facebook) Le véritable enjeu du Green IT se situe donc au niveau des utilisateurs finaux. Les bons réflexes sont triviaux mais peu appliqués: Éteindre ses appareils: les équipements allumés en permanence consomme (en moyenne, une box consomme 30-50€ d’électricité par an) Limiter l’usage du Cloud: le transport d’une donnée consomme en moyenne deux fois plus d’énergie que son stockage pendant un an Réduire le streaming vidéo: la vidéo en ligne représente 60% du trafic internet (cf point précédent). Les données de l’étude (Carnegie Mellon, Berkeley et Stanford) « The energy and climate change impacts of different music delivery methods » montre ainsi qu’il est toujours préférable de récupérer un contenu sur un support physique que de le télécharger (notamment ‘regarder une émission en streaming HD via sa box ADSL émet autant de gaz à effet de serre que de fabriquer, transporter et lire un DVD’ selon l’initiative Green IT). Ce point s’explique principalement par la très forte augmentation des capacités de stockage des supports physiques, qui évoluent beaucoup plus rapidement que les vitesses de transfert
- Parallèlement à l’évolution de la puissance des équipements (loi de Moore), l’efficience énergétique des composants électroniques croît de manière exponentielle Cette tendance a été documentée pour la première fois par Jonathan Koomey en 2014. Ce phénomène s’explique principalement par la miniaturisation des processeurs (la partie la plus énergivore des systèmes): ils contiennent de plus en plus de transistors mais le courant entrant reste le même Néanmoins, tous les composants ne suivent pas cette tendance et il peut y avoir des diversités significatives. Les batteries (chimiques) n’ont jamais connues de loi de Moore et leur capacité augmente peu, les modules de communication sans fil consomment généralement plus avec les mises à jour de protocole (2G -> 5G) Photo by jesse orrico on Unsplash