La Fibre
Datacenter et équipements réseaux => Datacenter => 
Énergie dans un DataCenter => Discussion démarrée par: Leon le 16 octobre 2025 à 10:14:02
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[edit modération: hors sujet en provenance de https://lafibre.info/evolution/utilisation-assumee-de-texte-genere-par-ia-ca-me-derange/ ]
L'explication avec le PUE est erronée, mais par contre la fin de la phrase est vrai : plus de 90% de la puissance électrique consommée doit être évacuée sous forme de chaleur (c'est le cas pour la charge IT, tout comme l'énergie consommée par les transformateurs, onduleurs, moteurs pour pousser l'eau, ventilateurs, préchauffer les groupes,...)
Petit aparté sur le PUE : 100% de la consommation électrique d'un datacenter est évacuée sous forme de chaleur. Que cette consommation électrique soit utilisée dans la partie IT ou dans la partie refroidissement, ça se termine en chaleur perdue.
Donc si tu consommes 1.4GW d'électrique, tu dois évacuer 1.4GW de chaleur vers l'environnement. C'est assez simple.
Leon.
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100% ?
Il me semble que c'est un peu inférieur ?
Exemple : sur un moteur électrique, toute l'énergie consommée n'est pas convertie en chaleur.
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100% ?
Il me semble que c'est un peu inférieur ?
Exemple : sur un moteur électrique, toute l'énergie consommée n'est pas convertie en chaleur.
Dans les énergies, rien ne se perd, rien ne se créé...
Ton énergie mécanique pour faire tourner de l'eau dans des tuyaux, elle se transformera au final en chaleur, il n'y a pas de doute là dessus.
Idem pour un compresseur de clim.
La très grande majorité de l'énergie "perdue dans le PUE" se transforme en chaleur, à l'intérieur de ton système.
Dans un système "datacenter refroidi par dry coolers", une toute petite partie de l'énergie sera transformée en déplacement d'air extérieur, mais c'est bien inférieur à 10%.
Leon.
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Economie circulaire, cette énergie doit être utile. Par contre, cela nécessite de olus forts investissements.
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Exemple : sur un moteur électrique, toute l'énergie consommée n'est pas convertie en chaleur.
Sur un datacenter, il y a certes un peu de bruit et de circulation d'air, mais ça ne doit pas représenter grand chose.
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Que fais tu des lois de la thermodynamique ?
"Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme" a été formulé par Antoine Lavoisier, chimiste français. C’est la formulation du premier principe de la thermodynamique : "Delta U=Q+W".
Tu ne peux pas avoir de l'électricité qui va être à 100% transformé en chaleur. Sinon, cela veut dire qu'aucun travail n'a été fourni !
Je sais que je fais une connerie en te répondant...
Quel est l'intérêt d'étaler ta science, ta théorie, sur autant de sujets que tu maitrises aussi mal?
La théorie c'est bien, mais si tu n'as pas conscience de comment ça s'applique en pratique...
Dans un circuit d'eau fermé (circuit d'eau froide / chaude datacenter), le travail d'une pompe à eau va compenser les pertes (frottements) de l'écoulement du liquide dans les tuyaux. Donc il va se transformer en chaleur via ces frottements de l'eau, à l'échelle du datacenter.
Un ventilateur qui bouge de l'air à l'intérieur à un datacenter c'est idem, 100% de sa puissance est (au niveau du système datacenter) convertie en chaleur.
Pour la puissance électrique un compresseur de climatisation idem, ça part en chaleur à l'échelle du datacenter.
Les pertes d'un transformateur, d'un onduleur, ça devient de la chaleur.
Oui, dans un datacenter, la très grande majorité de la puissance électrique consommée est convertie en chaleur, c'est indéniable. Sans doute plus de 99%, donc rien à voir avec les ratio de PUE, qui manipulent les notions d'énergie utile, de puissance "IT" (=digérée par les serveurs, routeurs, switches, équipements optiques).
Seule une toute petite portion ridicule sera convertie en autre chose qu'en chaleur, en mouvement d'air extérieur par les ventilateurs extérieurs.
Leon.
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Petit aparté sur le PUE : 100% de la consommation électrique d'un datacenter est évacuée sous forme de chaleur.
Je répondais à ta remarque ci-dessus, et comme Vivien, cela ne peut pas être du 100% mais moins, même si cela représente 99,99%.
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Je répondais à ta remarque ci-dessus, et comme Vivien, cela ne peut pas être du 100% mais moins, même si cela représente 99,99%.
Du coup, je n'ai toujours pas compris pourquoi tu écrivais le blabla ci-dessous sur le travail mécanique.
Un radiateur électrique, une résistance électrique, transforment 100% de l'énergie électrique ingurgitée en chaleur, pas seulement 99.99%.
Que fais tu des lois de la thermodynamique ?
[...]
Tu ne peux pas avoir de l'électricité qui va être à 100% transformé en chaleur. Sinon, cela veut dire qu'aucun travail n'a été fourni !
Leon.
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@ Léon : Je ne savais pas qu'il y avait des radiateurs électriques dans les data center.
Est-ce que tu le fais exprès de ne pas comprendre ?
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@ Léon : Je ne savais pas qu'il y avait des radiateurs électriques dans les data center.
Est-ce que tu le fais exprès de ne pas comprendre ?
Non, je ne fais pas exprès, mais alors pas du tout. Tes phrase, tes affirmations sont souvent assez ambiguës, tous sujets confondus, j'espère que tu en as conscience.
N'hésites pas à nous expliquer ce que tu as voulu dire par ces 2 phrases, dans le cadre d'un datacenter si tu veux, je ne comprends toujours pas.
De quel travail parles-tu?
Que fais tu des lois de la thermodynamique ?
[...]
Tu ne peux pas avoir de l'électricité qui va être à 100% transformé en chaleur. Sinon, cela veut dire qu'aucun travail n'a été fourni !
(on déplacera à postériori ce hors sujet si besoin, pas de pb).
Leon.
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Je ne vais pas rentrer dans ton jeu et passer encore une fois pour un imbécile à tes yeux.
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Oui, dans un datacenter, la très grande majorité de la puissance électrique consommée est convertie en chaleur, c'est indéniable. Sans doute plus de 99%
Même 100%, l'entière totalité, non ? Je suis plutôt mauvais en physique, mais j'avais cru comprendre que, par exemple, les micro-vibrations d'une carte-mère alimentée partent en calories dans l'air (un ami laborantin en sciences physiques me l'avait expliqué), que si l'on rame sur un lac, l'énergie mécanique des rames va chauffer l'eau (de façon imperceptible, bien entendu) et que les 99% de travail d'un ventilateur (ayant un rendement hypothétique de 99%) vont eux aussi partir en calories dans l'air (via le courant d'air), d'une manière ou d'une autre, en fin de compte.
Je pense que même l'énergie des photons émis par tel SFP dans tel DC va aussi partir en calories dans l'air, éventuellement rayonnées par le boîtier de telle Freebox, absorbées par un mur et dissipées à leur tour dans l'air (c'est ce que j'avais cru comprendre, mais j'étais loin d'être bon en physique).
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Tu ne peux pas avoir de l'électricité qui va être à 100% transformé en chaleur. Sinon, cela veut dire qu'aucun travail n'a été fourni !
Si l'on perce un mur, la perceuse effectue un travail. Où part donc cette énergie ? Elle ne peut partir qu'en chaleur (un peu en vibrations et je pense que ces vibrations chauffent de façon quasiment imperceptibles le matériau).
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@ JeannotPlanche : en travail et en chaleur !
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@ JeannotPlanche : en travail et en chaleur !
L'énergie ne peut pas rester dans le travail. Il faut bien qu'elle soit et parte quelque part.
Le travail, tu ne peux pas le voir. Quand tu as percé ton mur, tu ne vois plus ton travail, il n'est plus là, tu ne peux pas déplacer l'énergie du travail (même avec des pertes) et la mettre dans le réservoir de ta voiture.
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Si l'on perce un mur, la perceuse effectue un travail. Où part donc cette énergie ? Elle ne peut partir qu'en chaleur (un peu en vibrations et je pense que ces vibrations chauffent de façon quasiment imperceptibles le matériau).
Le perçage du mur c'est une transformation de la matière, déformation de la matière (ton mur). Déformation plastique, déchirure, etc... Tout ne part donc pas en chaleur. Il y a un travail mécanique (les mouvements de ta mèche contre le matériau) qui engendre une déformation de la matière. Déformation de la matière qui part elle même partiellement en chaleur, mais pas à 100% loin de là, les modifications et ruptures des liaisons entre atomes/molécules "absorbent" une partie de cette énergie.
Pour le datacenter, oui, on peut réellement considérer que 100% de la consommation électrique est transformée en chaleur. Même avec un PUE de 1.2 par exemple. Prétendre autre chose que ça, c'est juste de l'en**lage de mouche.
Leon.
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Pour le datacenter, oui, on peut réellement considérer que 100% de la consommation électrique est transformée en chaleur.
Et pourquoi pas transformée en donnée ?
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Techniquement 100% ne part pas en chaleur, et théoriquement une partie infime de l'énergie est dépensée à effacer irréversiblement des bits d'information selon le principe de Landauer (https://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_de_Landauer). On parle d'environ 1 milliardième de la consommation électrique.
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Et pourquoi pas transformée en donnée ?
C'est une question sérieuse? (je ne sais pas, j'ai des doutes).
L'information n'est pas une forme de stockage d'énergie.
La manipulation d'information par un processeur, le transport de donnée via un bus de donnée, via une liaison ethernet cuivre, via une fibre optique, ça transforme (quasiment) 100% de l'énergie électrique consommée en chaleur, oui.
Leon.
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La manipulation d'information par un processeur, le transport de donnée via un bus de donnée, via une liaison ethernet cuivre, via une fibre optique, ça transforme (quasiment) 100% de l'énergie électrique consommée en chaleur, oui.
Tu le dit toi même. C'est de la chaleur due au transfert de donnée. C'est pas la donnée elle même qui chauffe ! ;D
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10^-9 = enculage de mouche
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10^-9 = enculage de mouche
Voilà, c'est ce que je pense.
Ou alors il y avait une vraie réflexion derrière cette affirmation énigmatique de notre ami artemus24, que nous n'avons pas comprise...
Que fais tu des lois de la thermodynamique ?
[...]
Tu ne peux pas avoir de l'électricité qui va être à 100% transformé en chaleur. Sinon, cela veut dire qu'aucun travail n'a été fourni !
Leon.
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Il y a quand même du travail pour maintenir la température à une valeur acceptable et en particulier pour évacuer la chaleur à l'extérieur.
Je ne sais pas quelle est la part de la consommation d'un DC qui est dédiée pour ce travail.
Je pense que c'est de ce travail dont parle Artémus.
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Il y a quand même du travail pour maintenir la température à une valeur acceptable et en particulier pour évacuer la chaleur à l'extérieur.
Je ne sais pas quelle est la part de la consommation d'un DC qui est dédiée pour ce travail.
Je pense que c'est de ce travail dont parle Artémus.
Tu as bien lu tout le fil avant de répondre?
Tu parles du travail produit par les ventilateurs extérieurs au datacenter qui engendre du déplacement de l'air à extérieur ? C'est bien ça? Ca ne doit pas représenter grand chose par rapport à la chaleur évacuée elle même...
Le reste du travail mécanique interne au datacenter (pompes à eau, ventilateurs, compresseurs de clim) est forcément transformé en chaleur, si on considère le système "datacenter complet".
Leon.
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Et toi tu m'as bien lu?
J'ai bien lu et je parle du travail qui maintient le datacenter à température constante et dont je n'ai pas d'idée de la part de consommation relative par rapport à la conso des machins chauffants (serveurs, switchs, qui sont justes des radiateurs), mais beaucoup plus que le 10^-9 du principe de Landauer.
Je sais juste que déplacer de la chaleur a un prix énergétique, quelle que soit la méthode utilisée.
On peut le faire pour gratuit en enlevant les plafonds et les toits, mais curieusement, ce n'est pas la méthode retenue. ;)
La conso des clims, pompes, ventilos, qui déplacent la chaleur est du travail utile, dont une part seulement (rendement) se transforme en chaleur.
S'il n'y avait pas de part utile, on ne les mettrait pas.
Maintenant, je redis que je n'ai pas d'idée de l'ordre de grandeur, mais ce soit être facile à estimer en faisant l'inventaire du truc.
Et au passage, le DC n'est pas un système isolé : Il absorbe une énergie électrique dont une grande partie le chauffe et la partie dont on parle sert au maintien de la température quivabien. En sortie, il y a la chaleur produite, forcément un peu inférieure à l'énergie électrique absorbée.
De combien?
Vivien, Artémus et Steph disent la même chose...
Un DC, c'est comme un frigo où on aurait connement mis une résistance électrique dedans.
En régime établi avec températures extérieure et intérieure identiques, le frigo consomme la réfrigération+l'énergie qui chauffe la résistance. Il rejette uniquement la chaleur issue de la résistance.
Éteints la résistance et le frigo ne rejette plus rien, ne consomme plus rien, si température extérieure et intérieure sont les mêmes.
Je ne crois pas me tromper beaucoup...
Et je veux bien que les spécialistes me donnent le ratio entre l'énergie électrique consommée et l'énergie thermique fournie (Calcul à la serpe sur un coin de table accepté).
Document certifié sans IA ;D
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La conso des clims, pompes, ventilos, qui déplacent la chaleur est du travail utile, dont une part seulement (rendement) se transforme en chaleur.
S'il n'y avait pas de part utile, on ne les mettrait pas.
La consommation d'un compresseur d'une clim, ou d'un frigo, c'est sur et certain, ça part 100% en chaleur, du point de vue du système complet, il n'y a aucun doute là-dessus.
Donc si tu mets un (petit) radiateur électrique dans un frigo, et que tu arrives à stabiliser la température, alors la consommation du frigo plus la consommation du radiateur seront 100% transformés en chaleur, si tu considère le système complet, il n'y a aucun doute là dessus.
Une climatisation qui pompe 3000W de l'intérieur (côté source froide) en consommant 800W d'électricité, elle évacuera 3800W vers l'extérieur, si tout le système est stabilisé.
Donc tu te trompes lourdement.
Même si la climatisation rend un service utile.
Mais on s'éloigne du sujet, car les datacenters géants dédiés à l'IA n'utilisent de la climatisation que pour une toute petite partie de leur système de refroidissement.
Leon.
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Preuves?
J'ai montré la différence qu'il y a entre ce qui rentre et ce qui sort.
Toi, tu affirmes sans preuve.
Pour que tout finisse en chaleur, il faudrait considérer l'univers complet et pas seulement le DC frigo.
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Un petit diagramme classique de bilan de puissance d'une pompe à chaleur, ça vaut mieux qu'un long discours.
Q2 = Q1 + W
https://energieplus-lesite.be/techniques/chauffage10/chauffage-par-pompe-a-chaleur2/pompes-a-chaleur-d2/
(https://energieplus-lesite.be/wp-content/uploads/2019/03/climatiser_local_10-4.gif)
Donc si Q1 c'est la puissance du petit radiateur électrique à l'intérieur du frigo, ou les serveurs du datacenter que tu refroidit, alors tu comprendras que Q2, la chaleur évacuée côté "chaud", correspond exactement (en régime stabilisé) à la puissance électrique totale [serveur + clim] ou [radiateur + compresseur-frigo].
Autre schéma
https://energieplus-lesite.be/techniques/chauffage10/chauffage-par-pompe-a-chaleur2/pompes-a-chaleur-gaz-d1/
(https://energieplus-lesite.be/wp-content/uploads/2019/03/27-compression.png)
Un autre schéma équivalent pour la route
(https://conseils-thermiques.org/contenu/images/coefficient-performance-pompe-a-chaleur.png)
Leon.
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c'est pourtant simple, en physique l'energie ne peut pas disparaitre, elle change d'état c'est tout. (cinétique, rayonnement, chimique, matière, électriques...chaleur)
tout ce qui rentre doit sortir, sinon il va chauffer chauffer...
le datacenter ne stocke pas d'energie, ce n'est pas une batterie.
il ne produit pas, hors du batiment, d'energie mécanique/cinétique/chimique...
ce qui ne sort pas en chaleur, c'est le rayonnement infrarouge du batiment.
un peut de rayonnement créé par l'electronique (peanuts)
le bruit. (peanuts)
ça ne doit pas représenter grand chose.
Le reste c'est obligatoirement de la chaleur qu'il faut évacuer.
La chaleur est l'état de plus "dégradé" de l'energie.
si la chaleur d'un systeme est homogène, on ne pourra rien en faire.
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Ouf, merci Geronimo, enfin quelqu'un de censé ici. C'est ce que j'essaye d'expliquer depuis le début.
Juste une toute petite remarque assez mineure : ce qui ne sort pas en chaleur, c'est le rayonnement infrarouge du batiment.
un peut de rayonnement créé par l'electronique (peanuts)
le bruit. (peanuts)
ça ne doit pas représenter grand chose.
Le reste c'est obligatoirement de la chaleur qu'il faut évacuer.
En plus de la chaleur, du bruit, du rayonnement vers l'extérieur, on a (déjà mentionné plus haut) les mouvements d'air extérieurs infligés par les ventilateurs des aéroréfrigérants extérieurs du datacenter. Peanuts aussi je pense.
La conclusion reste la même : quasi 100% de l'énergie électrique consommée par un datacenter est transformée en chaleur.
L'histoire du travail mécanique/thermodynamique dont artemus24 et steph parlent est extrêmement floue et sans doute fausse.
Même la partie "utile" du travail mécanique/thermodynamique en interne du système datacenter (mouvement d'eau de refroidissement, d'air intérieur, compression de fluide de clim) ça se transforme en chaleur au final, et à 100% (pas 99%).
Comme l'explique très bien Geronimo, l'énergie ne peut pas "disparaitre" à l'intérieur du système datacenter, et si le système est stable, 100% de ce qui rentre doit ressortir.
Leon.
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Merci Léon pour ton explication et je crois que j'ai pigé où je me plantais.
Une PAC qui n'aurait pas de chaleur à évacuer aurait un COP de 1 et évacuerait son seul travail sous forme de chaleur. Ce que tu disais depuis le début et qui ne paraissait pas évident.
Je pense que j'ai été abusé par les automatismes de régulation, et cela m'a fait réfléchir et tu m'y a aidé.
Il me reste à mettre le doigt sur ce qui m'a induit en erreur : Je vais réfléchir encore un peu, mais cette fois-ci en étant d'accord avec toi.
Merci à toi pour ta patience.
Reste la question initiale du combien qui pourrait bien être le 10^-9 de conversion d'énergie en information.
Ce qu'ont en tête Vivien et Artémus m'intéresse aussi. J'aime bien comprendre.
Cordialement
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c'est pourtant simple, en physique l'energie ne peut pas disparaitre, elle change d'état c'est tout. (cinétique, rayonnement, chimique, matière, électriques...chaleur)
tout ce qui rentre doit sortir, sinon il va chauffer chauffer...
le datacenter ne stocke pas d'energie, ce n'est pas une batterie.
il ne produit pas, hors du batiment, d'energie mécanique/cinétique/chimique...
Je complètement d'accord, du coup. :-[
ce qui ne sort pas en chaleur, c'est le rayonnement infrarouge du batiment.
un peut de rayonnement créé par l'electronique (peanuts)
le bruit. (peanuts)
Même tout cela finit en chaleur.
Rayonnement infrarouge et électronique = chaleur à différente température
Bruit = vibration de l'air qui chauffe.
J'en arrive à penser qu'il ne reste que la conversion en information.
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Ouf, Merci Steph, on converge.
Reste la question initiale du combien qui pourrait bien être le 10^-9 de conversion d'énergie en information.
En fait, cette théorie est difficile à mettre en pratique, je n'en parlerais pas.
De cette théorie, on déduit plutôt la quantité minimale théorique d'énergie pour manipuler de l'information. Quantité qui de toutes façon finira en chaleur.
Sinon, dans la vraie vie, il y a une toute petite quantité d'énergie qui sert à modifier l'état de l'information dans un stockage de masse. Si tu passes tous les bits à 1 ou tous les bits à zéro sur un HDD ou un SSD (c'est moins vrai sur un SSD mais je simplifie volontairement), alors tu modifies un état physique : charge électrique pour un SSD, état magnétique pour un HDD. Ces états de la matière que tu manipule (floating gate de la flash de ton SSD, couche magnétique HDD) n'ont pas forcément exactement les mêmes niveau d'énergie. Donc modifier ces états (=écrire des informations) peut absorber ou au contraire libérer une toute petite quantité d'énergie. On peut "stocker" de toutes petites quantités d'énergie dans un stockage de masse. Même si c'est mesurable, c'est archi négligeable, c'est clairement de l'en**lage de mouche de parler de ça dans le bilan énergétique d'un datacenter; Et en moyenne à l'échelle d'un datacenter, il est certain que ça s'annule, tout ça partant en chaleur.
C'est pareil pour des écritures en D-RAM (=charge capacitive), et en moyenne ça s'annule aussi, toute cette énergie étant au final libérée en chaleur.
Leon.
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C'est une question sérieuse? (je ne sais pas, j'ai des doutes).
L'information n'est pas une forme de stockage d'énergie.
La manipulation d'information par un processeur, le transport de donnée via un bus de donnée, via une liaison ethernet cuivre, via une fibre optique, ça transforme (quasiment) 100% de l'énergie électrique consommée en chaleur, oui.
Leon.
Tout ce qui est réversible ne chauffe pas.
Par contre, le changement d'état d'un bit d'une mémoire est un processus irréversible.
La version anglaise qui détaille un peu mieux que la version française et qui explique que tout n'est pas si clair que cela.
https://en.wikipedia.org/wiki/Landauer%27s_principle
Ouf, Merci Steph, on converge. En fait, cette théorie est difficile à mettre en pratique, je n'en parlerais pas.
De cette théorie, on déduit plutôt la quantité minimale théorique d'énergie pour manipuler de l'information. Quantité qui de toutes façon finira en chaleur.
Sinon, dans la vraie vie, il y a une toute petite quantité d'énergie qui sert à modifier l'état de l'information dans un stockage de masse. Si tu passes tous les bits à 1 ou tous les bits à zéro sur un HDD ou un SSD (c'est moins vrai sur un SSD mais je simplifie volontairement), alors tu modifies un état physique : charge électrique pour un SSD, état magnétique pour un HDD. Ces états de la matière que tu manipule (floating gate de la flash de ton SSD, couche magnétique HDD) n'ont pas forcément exactement les mêmes niveau d'énergie. Donc modifier ces états (=écrire des informations) peut absorber ou au contraire libérer une toute petite quantité d'énergie. Même si c'est mesurable, c'est archi négligeable, c'est clairement de l'en**lage de mouche de parler de ça dans le bilan énergétique d'un datacenter; Et en moyenne à l'échelle d'un datacenter, il est certain que ça s'annule.
C'est pareil pour des écritures en RAM, et en moyenne ça s'annule aussi, toute cette énergie étant au final libérée en chaleur.
C'est pourtant là l'avenir, non?
Ces dernières années, les moyens de calcul ont "décuplé", au prix d'une dépense énergétique "délirante".
Reste donc à optimiser cet aspect.
Non?
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Et pourquoi pas transformée en donnée ?
Oui, en baisse d'entropie, donc en information.
Il y a un pan de la physique qui s'intéresse à la conservation de l'information, comme plus fondamentale que la conservation de l'énergie.
Par exemple les théories holographiques, dont certaines mémoires fonctionnent sur ce principe.
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J'évoquais le principe de Landauer car c'est la finalité ultime du datacenter ; tout le reste c'est finalement des pertes.
Mais tu t'intéresses aux pertes qui ne se finissent pas sous forme de chaleur, je pense qu'il y en a d'autres qui restent plus significatives, par quelques ordres de grandeurs. Par exemple les transformations chimiques lentes et irréversibles qui interviennent dans les batteries, les condensateurs ou d'autre composant électroniques; la partie du rayonnement qui quitte la Terre (pour la majorité après de nombreuses absorptions et réémissions) et va errer sans interaction des millions d'années dans l'univers; les liens inter-moléculaires cassés par l'usure des pièces mécaniques... Qu'est-ce que ça représente ? Sans doute pas grand chose, mais sans doute beaucoup plus que 10^-9 en proportion.
Tout ne finit pas en chaleur. Et il faut aussi garder à l'esprit que la proportion d'énergie qui finit en chaleur dépend de l'échelle de temps et d'espace qu'on considère.
Est-ce que ces considérations ont des conséquences pratiques ? Non.
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C'est pourtant là l'avenir, non?
Ces dernières années, les moyens de calcul ont "décuplé", au prix d'une dépense énergétique "délirante".
Reste donc à optimiser cet aspect.
Non?
En fait, dès que tu parles de consommation d'énergie à l'échelle de notre société, tu te rends compte qu'en théorie:
- pour chauffer une maison, si ton isolation est parfaite, alors tu consommes quasiment zéro. Pourtant...
- pour déplacer des marchandises ou des humains d'un point A à un point B qui sont à la même altitude/latitude (ou alors en prenant le trajet aller-retour), on peut tendre vers zéro, si tu fais de la récupération d'énergie au freinage, si tu optimises les rendements à mort, que tu élimines les frottements (déplacement dans le vide par exemple). Et pourtant...
- pour le traitement et le stockage de donnée, la théorie te dit que tu peux consommer ~1000 fois moins (au pif) de ce qu'on fait aujourd'hui
- etc...
Pourtant l'énergie est une part gigantesque de notre économie, de nos activités.
C'est un énorme paradoxe.
Bref, la grande majorité de l'énergie que l'on consomme dans nos sociétés modernes, c'est pour compenser les imperfections de l'isolation, des moyens de transport, de calcul.
Ce paradoxe de notre société, je l'ai découvert au lycée en cours de physique, avec un prof très pédagogue et enthousiaste, dans le cours sur la conservation de l'énergie; et ça m'a choqué et marqué à vie.
Bertrand Picard en parle aussi assez bien, même si je ne suis pas d'accord sur tout ce qu'il dit. Il serait assez "facile" d'optimiser notre dépense énergétique en étant tous un peu plus "scientifiques" que "commerciaux / consommateurs". En évitant de déplacer une voiture de 1.5tonnes pour déplacer un humain de 80kg par exemple.
Leon.
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Tout ce qui est réversible ne chauffe pas.
Par contre, le changement d'état d'un bit d'une mémoire est un processus irréversible.
Non, c'est l'inverse.
Une (S)DRAM par exemple, fonctionne sur l'effet capacitif, qui est un effet 100% réversible, une cellule de (S)DRAM c'est un "simple condensateur électrique", et un condensateur électrique c'est un moyen de stocker de l'énergie, de manière facilement réversible.
Mais on est encore une fois d'accord qu'on est en train d'en**ler les mouches là.
Leon.
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Heu non, Léon, c'est le rendement qui fait que ça chauffe : on perd de l'énergie en chemin. Un radiateur électrique, il n'y a rien de réversible, ça chauffe. Bref, ce n'est pas l'inverse, c'est juste inexacte.
Je mets une boule de pétanque sur une étagère en hauteur : je crée de l'énergie potentielle, zéro chaleur du côté de la boule. Mon muscle brûle du sucre pour faire cela et chauffe un peu, car il n'est pas efficace à 100 %.
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Heu non, Léon, c'est le rendement qui fait que ça chauffe : on perd de l'énergie en chemin. Un radiateur électrique, il n'y a rien de réversible, ça chauffe. Bref, ce n'est pas l'inverse, c'est juste inexacte.
Oui, et ? J'ai pas compris ton propos...
Je répondais à Steph qui parlait du fait qu'une écriture de donnée informatique en mémoire était un processus énergétiquement irréversible; ce qui est faux, c'est basé sur un phénomène physique énergétiquement réversible : stockage électrique capacitif.
Donc Steph se trompait oui.
Après, oui, le rendement, les pertes par effet joule et autre, ça transforme l'énergie électrique en chaleur, pas de pb là dessus. Et le rendement énergétique d'une (S)DRAM doit être proche de zéro, oui.
Leon.
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Non, c'est l'inverse.
Une (S)DRAM par exemple, fonctionne sur l'effet capacitif, qui est un effet 100% réversible, une cellule de (S)DRAM c'est un "simple condensateur électrique", et un condensateur électrique c'est un moyen de stocker de l'énergie, de manière facilement réversible.
Mais on est encore une fois d'accord qu'on est en train d'en**ler les mouches là.
Alors, Non pour ton non et son inverse. (et non pour ta réponse à Geronimo)
C'est l'irréversibilité qui fait chauffer et il faut forcément une part d'irréversible pour avoir une mémoire.
Cas idéal de chez idéal : Un circuit LC parfait oscillant. Tout est réversible et tout est astable, donc pas de valeur stable, donc pas de mémoire et pas de chaleur produite.
Pour mémoriser, il faudrait idéalement ouvrir le circuit lorsque le condo est chargé (+ ou -) et que le courant dans la bobien est nul.
Et comme tu le dis, dans la vrai vie, ce n'est pas comme cela que cela se passe.
Oui pour la réversibilité du condo seul mais non pour la réversibilité de sa charge ou décharge, en particulier pour les mémoires.
Ce qui stabilise une valeur de tension aux bornes du condo est la résistance non nulle.
Pour la charge d'un condo, partant de 0V, il y a toujours une petite résistance dans le circuit (hors supraconducteur), et il est facile de prouver que l'énergie de la source de tension pour l'opération de charge se répartit par moitié entre le condensateur et la résistance, quelle que soit la valeur de la résistance.
Démo sympa et accessible ici avec C1 C2 et R : http://gerald.philippe.free.fr/files/2010/ELCIN_02%20Decharge%20irreversible%20condensateur%20dans%20condensateur%20non%20charge.pdf
La limite de Landauer montre simplement qu'on n'est pas efficace du tout avec les DC et qu'on gaspille beaucoup d'énergie. Bon, vu qu'on ne sait pas faire autrement, bien obliger de s'en contenter.
Au passage, c'est l'irréversibilité qui fait qu'on se souvient du passé et pas de l'avenir, alors que les équations physiques fondamentales sont pour la plupart réversible en temps (en particulier la mécanique quantique).
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Tout ce qui est réversible ne chauffe pas.
Par contre, le changement d'état d'un bit d'une mémoire est un processus irréversible.
Pour moi, quand tu sors une affirmation pareille, ça se traduit sans ambiguïté par
"le changement d'état d'un bit dans une mémoire est un processus 100% irréversible".
Donc cette affirmation est fausse.
Ca n'est pas 100% irréversible, vu qu'il y a au coeur du processus un condensateur en grande partie réversible.
Leon.
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Ce n'est pas parce qu'une partie est réversible que le résultat n'est pas irréversible.
Je ne connais pas la notion de % de réversibilité.
https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9versibilit%C3%A9_thermodynamique
Dès l'instant qu'il intervient une irréversibilité dans un processus, l'ensemble est irréversible.
En terme de modélisation, les processus réversibles sont caractérisés par des pôles imaginaires +-i (fonction de transfert en 1/(1+p^2), équation différentielle en second ordre v + d2v/dt2 = 0, d'où les oscillations de mon exemple LC ou une balançoire dans le champ de pesanteur ou un système masse ressort ou l'échange périodique 100Hz d'énergie modélisée par la puissance réactive Q des électrotechniciens. L'échange d'énergie est alors réversible et l'énergie reste sous la même forme mécanique, électromagnétique, avec conversion réversible potentiel-cinétique, électrique-magnétique,
Dès qu'il apparait un terme d'amortissement (ou d'amplification) dans le second ordre (1/(1+p+p^2), ici le terme en p, cela traduit une seule dérivée et un processus irréversible. Exemple circuit RC, RL, RLC. L'énergie change de forme et ce de façon irréversible (électrique vers chaleur, mécanique vers chaleur).
Pour avoir une mémoire, il faut la stabilité du résultat et donc des pôles à valeurs réelles toutes négatives pour calmer les oscillations et avoir une réponse qui converge vers 0 (en e-t/tau)
Et cela, c'est irréversible, au sens de la thermodynamique.
Cela ne veut pas dire que l'état est définitif : On peut le rechanger, mais également de manière irréversible.
PS : je ne suis pas Artémus... ;)
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donc si je te comprend bien, un système reversible est une conversion parfaite, à 100%.
Le point de vu mathématique, ok mais ça ne doit pas être trés fréquent dans le monde réel/physique.
Tu as des exemples?
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Cette discussion sur la réversibilité énergétique des DRAM, ça va trop loin dans la sodomie de drosophiles, j'abandonne... :-X
Sinon, oui, j'aimerais bien comprendre l'avis de Vivien et surtout Artemu24 sur le sujet initial, avec leur histoire sur le travail mécanique / thermodynamique.
Ce qu'ont en tête Vivien et Artémus m'intéresse aussi. J'aime bien comprendre.
Que fais tu des lois de la thermodynamique ?
[...]
Tu ne peux pas avoir de l'électricité qui va être à 100% transformé en chaleur. Sinon, cela veut dire qu'aucun travail n'a été fourni !
Leon.
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donc si je te comprend bien, un système reversible est une conversion parfaite, à 100%.
Le point de vu mathématique, ok mais ça ne doit pas être trés fréquent dans le monde réel/physique.
Tu as des exemples?
La supraconductivité où la résistance électrique est strictement nulle. Il y a eu des expérience avec une inductance supraconductrice court-ciruitée sur elle même et qui a fait tourner un courant pendant des années. Utilisé au Cern pour créer les champs magnétiques délirant. Si la température remonte les bobines fondent et brulent par effet Joule.
Transport d'énergie, stockage d'énergie, électroaimants, canon magnétique. Il y a des applications industrielles.
La superfluidité où les frottement sont strictement nuls.
La supra conductivité thermique où la résistivité thermique est strictement nulle.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Supraconductivit%C3%A9
Il y a toujours derrières ces phénomènes de la théorie quantique.
Les loi de la physique quantique sont réversibles et celle de la physique classique aussi à l'exception du second principe de la thermo.
Edit : https://en.wikipedia.org/wiki/Superconducting_magnetic_energy_storage
Cette discussion sur la réversibilité énergétique des DRAM, ça va trop loin dans la sodomie de drosophiles, j'abandonne... :-X
Il y a de la philosophie théorique https://www.numdam.org/item/PHSC_2000__4_2_173_0/
et il y a l'aspect pratique qui viserait à économiser l'énergie pour faire fonctionner les DC de façon plus rationnelle.
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Leon m'a bien convaincu que 99,99% de l'électricité d'un datacenter est convertie en chaleur.
Le reste, c'est le vent, la lumière émise par le datacenter (ne rigolez pas pour la lumière, cela était évoqué à la consultation publique du datacenter de 1400 MW (https://lafibre.info/datacenter/datacenter-de-1400-mw-pour-lintelligence-artificielle/msg1135677/#msg1135677), certains ayants peur de ne plus voir les étoiles la nuit. La réponse a été qu'une prison - une prison va être construite contre le datacenter - émet bien plus de lumières vers l'extérieur qu'un datacenter).
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C'est amusant. La prison "bénéficiera" de la chaleur du datacenter (un énorme radiateur de 1.4 GW), et aussi du bruit de ses ventilateurs pour évacuer la chaleur. Cela risque de ne pas être très confortable pour les prisonniers, les gardiens, et l'administration pénitentiaire.
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Lors de la réunion, la question du bruit a été posée et il y aura des murs absorbants le bruit autour des dry-cooler.
La législation impose d'avoir peu de bruit en limite de parcelle.
Normalement cela devrait être peu bruyant pour les prisonniers.