lb sgi ice cube air v5
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Livre Blanc
SGI ICE Cube Air. PUE de 1,06.
L’économie d’énergie par Free cooling
Datacenter modulaire de 2ème génération
Guy Chesnot – Patrice Gommy
SGI France
Table des matières
1 INTRODUCTION ........................................................................................................................................ 3
1.1 EVOLUTION DES CENTRES DE DONNEES ..............................................................................................................3 1.2 QUALITES ....................................................................................................................................................4
2 FONCTIONNEMENT................................................................................................................................... 5
2.1 REFROIDISSEMENT PAR EVAPORATION ...............................................................................................................5 2.2 EFFICACITE ENERGETIQUE................................................................................................................................7 2.3 SUPERVISION ................................................................................................................................................7
3 CARACTERISTIQUES DE L’ICE CUBE AIR ..................................................................................................... 9
3.1 SOUPLESSE DE CONFIGURATION / ADEQUATION AUX BESOINS ................................................................................9 3.2 VARIETE D’EMPLACEMENT.............................................................................................................................10 3.3 FIABILITE ET SECURITE DE FONCTIONNEMENT ....................................................................................................11 3.4 EXTENSIBILITE .............................................................................................................................................12 3.5 RESPECT DE L’ENVIRONNEMENT .....................................................................................................................15
4 CONFIGURATIONS .................................................................................................................................. 16
4.1 LES MODELES DE L’ICE CUBE AIR....................................................................................................................16 4.2 LE SUR MESURE...........................................................................................................................................17 4.3 L’INSTALLATION DE L’OBSERVATOIRE DE MEUDON.....................................................................................17
5 CONCLUSION .......................................................................................................................................... 19
1 Introduction
La gamme des centres de données modulaires ICE Cube Air apporte la solution la plus économique du marché
face à des besoins d’espace de centres de données informatiques en croissance perpétuelle. Ces modules
constituent une alternative aux centres de données traditionnels en béton, et à l’hébergement externe. Ils
reposent sur les technologies d’infrastructure les plus récentes afin de réduire à la fois les coûts et la durée de
déploiement. Ils peuvent ainsi être destinés à remplacer les salles informatiques traditionnelles, à répondre à
des demandes urgentes et temporaires, ou à servir de sites de prévention de sinistre. Ces modules peuvent
être installés en pratiquement n’importe quel endroit.
1.1 Evolution des centres de données
Le schéma suivant résume l’évolution de la typologie des centres de données ces dernières années. Ce schéma
montre que la rapidité de mise à disposition des équipements informatiques est un souci constant dans la
conception et les transitions technologiques des centres de données.
SGI a toujours été à la pointe de la mise à disposition de technologies innovantes afin de faciliter l’installation
de serveurs et de capacité de stockage au sein de centres de données. Depuis 2007, SGI propose des
conteneurs ISO introduisant le concept de centres de données modulaires, révolutionnant l’approche des
centres de données. Ces conteneurs sont disponibles depuis dans des modèles de 6 ou 12 mètres, refroidis par
eau glacée. En décembre 2010, SGI a annoncé l’ICE Cube Air qui ajoute un nouveau modèle de référence aux
conteneurs ISO en proposant des modules refroidis par air (free cooling), conçus à la demande et extensibles.
Tandis que les conteneurs ISO adoptent un modèle de refroidissement classique et ont pour avantage leur
grande mobilité, les modules ICE Cube Air présentent à l’inverse une mobilité relative qui les rapprochent des
salles informatiques usuelles pour cet aspect, alors que leur refroidissement simplifié à l’extrême, par
évaporation, tranche avec tout ce qui existait auparavant. Leur simplicité de fonctionnement aboutit à un
renforcement de l’universalité d’emplacement, puisqu’elle élimine le recours à une lourde infrastructure
électrique pour le fonctionnement et le refroidissement.
En raison de ces qualités les modules tels que l’ICE Cube Air de SGI sont référencés en tant que centres de
données modulaires de « seconde génération1 ».
1.2 Qualités
Les principales qualités des modules ICE Cube Air sont les suivantes.
Extensibilité
Les ICE Cube Air sont disponibles en trois configurations : small (pour 4 baies), médium (pour 8 baies) et large
(pour 20 baies), permettant de déployer des centres de données consommant de 140 kW à près de 3
mégawatts. Les modules sont totalement extensibles ce qui permet de démarrer avec un seul module de 4
baies informatiques (35 kW maximum par baie) et d’augmenter la configuration au fur et à mesure des besoins,
jusqu’à 80 baies standards.
Efficacité énergétique et respect de l’environnement
Des ventilateurs cycloniques à rendement optimisé et un mécanisme de refroidissement par évaporation à trois
étages permettent à l’ICE Cube Air de fonctionner à l’air ambiant dans la plupart des climats (90% des
emplacements dans le monde), aboutissant à un PUE (Power Usage Effectiveness2) de 1,06 en régime
maximum. Des systèmes de refroidissement par détente directe, ou bien par eau glacée sont disponibles en
option pour le déploiement dans des conditions climatiques extrêmes (désert). L’ICE Cube Air ne nécessite
qu’un pourcent (1%) du volume d’eau utilisé par les systèmes de climatisation traditionnels, cette eau étant de
la simple eau de ville, qui n’induit donc pas de rejet de substance chimique de quelque sorte que ce soit.
Personnalisation totale
Les modules ICE Cube Air peuvent loger soit des châssis standards dans lesquels tous types d’équipements
informatiques y sont installés soit des baies de type mainframe ou stockage. Les serveurs peuvent être de toute
provenance, SGI ou autre. Les modules ICE Cube Air sont aussi bien des produits sur étagère livrables très
rapidement, qu’adaptables à toute demande (sécurité, filtrage de l’air extérieur, protection contre l’incendie
externe, etc.). La capacité de longue date de SGI à concevoir des serveurs sur demande s’étend donc à ces
modules.
Prise en charge de bout en bout
SGI prend en charge l’ensemble d’une solution de centre de données modulaire : depuis l’étude préalable
jusqu’au déploiement de toute l’infrastructure, du module ICE Cube Air aux équipements externes si besoin est,
et du suivi et support sur toute la durée de vie de la solution. Les modules sont entièrement contrôlés en temps
réel grâce à la présence de nombreux capteurs (plus de 300). La supervision de l’infrastructure électrique et
mécanique du module ICE Cube Air peut être intégrée aux outils usuels en la matière, dont la suite logicielle SGI
Management Center.
1 http://hightech.lbl.gov/documents/data_centers/modular-dc-procurement-guide.pdf
2http://www.thegreengrid.org/en/Global/Content/white-papers/The-Green-Grid-Data-Center-Power-
Efficiency-Metrics-PUE-and-DCiE
2 Fonctionnement
L’évolution des centres de données indiquée s’accompagne d’une telle augmentation en puissance électrique
nécessaire que les progrès en technologie de refroidissement deviennent indispensables. Les progrès les plus
récents en matière de refroidissement sont matérialisés par le produit ICE Cube Air de SGI. Une description de
ce mécanisme permet de comprendre le fonctionnement et les composants de l’ICE Cube Air.
2.1 Refroidissement par évaporation
La régulation du refroidissement par évaporation est la fonction essentielle du module. Cette fonction est
automatique et se déroule en temps réel. La plus-value qu’offre SGI réside dans les algorithmes de contrôle et
de régulation (brevets déposés).
La vue de profil (schéma ci-dessous) de l’ICE Cube Air montre la circulation de l’air d’amont en aval, soit de
gauche à droite sur le schéma. Sur la gauche du module se trouve les composants principaux assurant les
traitements de refroidissement, sur la droite du module se trouve l’espace permettant de loger les baies
informatiques.
La fonction de refroidissement nécessite une alimentation électrique pour la section mécanique du module, et
un robinet d’eau de ville. Il s’agit d’eau « du robinet », sans additif chimique d’aucune sorte. Les deux entrées
sont situées à gauche du module.
L’air est ensuite brassé par les ventilateurs cycloniques de manière à homogénéiser température et humidité
sur toute la hauteur de la face avant des baies informatiques. Le nombre de ventilateurs utilisés et leur
puissance de fonctionnement sont régulés en fonction des besoins des équipements informatiques. L’air en
sortie des baies est alors évacué par l’ouverture de volets à droite du module. Le degré d’ouverture des volets
est bien entendu contrôlé par l’algorithme de régulation. L’air chaud sortant des baies peut être renvoyé vers la
partie évaporation de manière à réchauffer l’air entrant : en cas de température extérieure très froide, le
module se chauffe alors lui-même. Ce réchauffement suffit jusqu’à des températures de moins 25°C, au-delà un
radiateur est nécessaire afin de réchauffer l’air entrant. Le fait de réutiliser l’air chaud issu des serveurs peut
réduire l’humidité relative jusqu’à 7%.
Les débattements nécessaires à la circulation de l’air sont de 1m80 en amont et en aval du module. Aucun
débattement n’est requis latéralement car les modules ICE Cube Air s’étendent dans cette direction,
Le diagramme psychrométrique suivant découpe des zones selon les valeurs de température, d’humidité et de
point de rosée. Les algorithmes de régulation visent à établir le fonctionnement à l’intérieur de la zone
optimale pour les équipements informatiques : zone A sur le schéma. Le module enclenche donc les opérations
de chauffage ou rafraîchissement de l’air interne, d’augmentation ou de diminution de l’hygrométrie afin
d’établir les valeurs au sein de cette zone optimale.
En collaboration avec les centres météorologiques et les centres aéroportuaires, SGI utilise les 6870 points de
relevés étudiés dans le monde. Sur ces 6870 emplacements, 18 % seulement nécessitent d’utiliser une option
eau glacée ou détente directe et ceci sur une durée inferieure à 50 heures par an, et seulement 7% sur une
durée supérieure à 30 jours par an.
Plus de 300 capteurs sont présents à l’intérieur et à l’extérieur du module afin de fournir les valeurs d’entrée
aux algorithmes de régulation. D’autres détecteurs sont installés à des fins de prévention : condensation,
incendie, etc., ils sont mentionnés en partie au chapitre suivant.
La maintenance régulière du module, hors équipements informatiques, porte uniquement sur la partie filtres /
évaporateur. Cette maintenance est annuelle et se fait à chaud sans arrêt de fonctionnement du module.
2.2 Efficacité énergétique
Le fonctionnement dans l’air ambiant est un refroidissement par simple évaporation sous la plupart des
climats, avec pour seule ressource consommée l’eau fournie par un robinet d’eau de ville, témoigne des
progrès réalisés en termes de refroidissement pour ces nouveaux types de centre de données à base de
modules. L’énergie nécessaire au fonctionnement du module est uniquement destinée à la régulation des
ouvertures (volets d’air, débit d’eau, entrées d’air pour les étapes d’évaporation), au fonctionnement des
ventilateurs, et à l’alimentation des divers dispositifs de détection. L’efficacité de la chaîne de refroidissement
représente au plus 6 % de l’énergie nécessaire aux baies informatiques, ce qui confère au module ICE Cube Air
un PUE de 1,06 au maximum. Dans des conditions optimales de température et d’hygrométrie, le PUE peut
s’établir à 1,02 (valeur constatée en fonctionnement réel).
2.3 Supervision
Chaque ICE Cube Air est livré avec un logiciel complet d’analyse, de paramétrage et de supervision.
Même si la régulation du module est totalement automatisée, les caractéristiques de fonctionnement sont
visibles depuis l’extérieur via IP, et la supervision de la section mécanique de l’ICE Cube Air est intégrée à celle
de la partie informatique.
Le panneau de contrôle du module comprend des onglets pour les fonctionnalités de supervision principales du
module : données instantanées fournies par les capteurs, volets et portes, diagramme de fonctionnement,
configuration.
L’onglet « set points » permet le paramétrage de la température et de l’hygrométrie minimales et maximales
que vous désirez respecter dans votre ICE Cube Air.
L’onglet « side view » vous donne les paramètres essentiels que sont la température et le taux d’hygrométrie
tant au niveau de l’entrée d’air de l’ICE Cube Air que de l’allée chaude, l’allée froide et de l’évacuation d’air.
L’onglet « real time » résume quant à lui l’état courant des paramètres de fonctionnement et d’environnement.
Notons que le PUE est affiché en temps réel (1.05 dans ce cas).
3 Caractéristiques de l’ICE Cube Air
3.1 Souplesse de configuration / Adéquation aux besoins
La plupart des composants du module peut être adapté selon la demande du client suite à une étude préalable.
Ainsi, en reprenant les éléments, depuis la gauche vers la droite sur la vue de dessus du module figurée ci-
après, les parties adaptables aisément sont les suivantes.
Filtres à air
Le filtrage de l’air peut être réglé selon les besoins jusqu’à obtenir la densité de particules dans l’air souhaitée
(la spécification du filtre est une valeur de la norme MERV). Il est possible d’atteindre une propreté de l’air à
l’intérieur équivalente à celle nécessaire pour une salle de chirurgie en hôpital. Ainsi le placement des modules
dans des zones à forte circulation de poussières, telles qu’un chantier, est tout à fait envisageable.
De plus, les gaz en entrée peuvent être filtrés, un dispositif permettant de capter les gaz nocifs.
Options de refroidissement supplémentaires
Deux systèmes de refroidissement supplémentaires sont proposés en option. Il s’agit soit d’un système à
détente directe, soit d’un système à eau glacée. Chaque système peut être intégré au module dans un espace
prévu à cet effet, en bas à gauche sur la figure ci-dessus. Ces deux systèmes sont exclusifs l’un de l’autre. Ils
permettent de régler les cas extrêmes, soit de température et hygrométrie extérieures, soit de puissance
informatique installée dépassant les possibilités de refroidissement par air (cf. les valeurs indiquées par baie
informatique dans le chapitre Configurations).
Sécurité d’accès
En configuration par défaut, le module fonctionne portes closes hermétiquement afin de préserver l’efficacité
de la circulation des flux d’air et d’éviter tout échappement non contrôlé. Toutefois, il n’y a pas de prévention
d’accès spécifique. Une option permet de placer un lecteur de carte universel pour sécuriser l’entrée dans le
module. L’emplacement est prévu à cet effet à gauche du panneau électrique représenté sur le schéma.
Baies informatiques
La hauteur prévue par défaut des baies informatiques est de 51U. Mais la hauteur des châssis destinés à
accueillir les équipements informatiques peut être réalisée à la demande. Ainsi les hauteurs utiles de 56U et de
40U ont déjà été réalisées pour des emplacements ou des requêtes particulières.
L’espace informatique à l’intérieur du module permet aussi au client de rentrer ses propres racks, et de ne pas
utiliser les châssis fournis.
Ainsi que visible sur la vue de dessus, un espace de passage (couloir ou aile) existe devant et derrière les baies
informatiques. Les façades avant et arrière des équipements informatiques sont ainsi accessibles avec la plus
grande facilité. Cette facilité d’accès provient essentiellement de l’absence de refroidissement par eau glacée
ou par climatisation classique.
Protection vis-à-vis de l’extérieur
Le module est destiné à fonctionner à l’extérieur aussi bien qu’à l’intérieur. Les protections contre les sinistres
externes peuvent être prévues. Citons quelques cas, la liste n’étant pas exhaustive.
• Le module peut être livré avec un plancher anti-vibrations (pour les zones sismiques ou pour besoin de
déplacement du module sans avoir à démonter des équipements informatiques).
• Par défaut la coque est étanche et anticorrosion marine, sur option, elle peut être ignifugée.
• L’électricité pour la partie informatique ainsi que le réseau arrivent en haut du module (dans le coin en
bas à gauche de la figure). L’arrivée des câbles peut être aménagée afin qu’ils arrivent par-dessous afin
d’éviter un risque de vol des câbles par sectionnement.
Continuité de service
Les modules peuvent être configurés pour fonctionner en mode Tier 2 ou Tier 3. Ce point est détaillé plus avant
dans la section fiabilité.
En résumé, de nombreuses options sont prévues pour ces modules permettant des mises en œuvre en plein
d’endroits différents (toit, cave, parking souterrain, hangar, …) et également sur des sites géographiques très
divers. De plus, toutes les adaptations peuvent être étudiées afin de déterminer la faisabilité des demandes de
nos clients.
3.2 Variété d’emplacement
Le module peut être placé aussi bien à l’extérieur que dans un local.
A l’extérieur
Le module ICE Cube Air est destiné à tenir quinze ans en extérieur. Ainsi ses matériaux reçoivent un traitement
anticorrosion adapté aux conditions marines. Là encore des adaptations peuvent être réalisées. Citons par
exemple :
• Auvent devant la porte pour une protection du personnel devant entrer dans le module.
• Paratonnerre.
• Toit encore plus rigide pour supporter le poids de couches de neige.
L’ICE Cube Air ne nécessite que trois alimentations pour fonctionner : courant électrique, réseau informatique
et eau de ville. De ce fait, ces modules peuvent être déployés à des emplacements très variés dont les toits
d’immeubles par exemple, qui sont souvent équipés d’arrivées en courant et en eau.
A l’intérieur
Il a déjà été dit que la hauteur totale du module pouvait être aménagée afin de loger le module dans
un local avec une hauteur sous plafond déterminée (parking, sous-sol désaffecté, etc.). La seule contrainte est
un volume d’air suffisant ou la proximité d’une source d’air extérieur.
L’ICE Cube Air peut être livré déjà monté ou bien en kit. Ainsi il peut être entré et monté à l’intérieur de locaux
possédant une ouverture réduite. Il se différencie sur ce point de vue des conteneurs ISO (conteneurs
métalliques) dont la taille et la structure empêche le placement dans des locaux ne disposant que d’une faible
ouverture vers l’extérieur.
Le faible encombrement de l’ICE Cube Air (2,59m x 4,88m et 2,90 de hauteur) est un autre facteur contribuant
à la facilité de logement du module dans les locaux les plus variés. Notons toutefois que l’ICE Cube Air de SGI,
s’il illustre parfaitement la variété d’emplacements, n’apporte pas autant de mobilité que les conteneurs ISO.
Cette gamme est plutôt destinée à des installations permanentes ou à moyen terme.
3.3 Fiabilité et sécurité de fonctionnement
En termes de continuité de service, l’ICE Cube Air peut être configuré pour un fonctionnement en mode Tier 2
ou en mode Tier 3.
Il a déjà été mentionné que la seule maintenance obligatoire, avec une périodicité annuelle, est le
remplacement des filtres à air et des matériaux servant à l’évaporation, cette maintenance se faisant à chaud
sans arrêt du module. Il n’y a donc pas de contrainte d’arrêt des modules tout au long de leur vie.
La redondance est réalisée par défaut pour de nombreux équipements de fonctionnement du module. Citons
les deux principales redondances.
• Il y a deux colonnes de ventilateurs avec une redondance en N+1. Le fonctionnement du module avec
une pleine puissance électrique des baies informatiques laisse de plus une marge de fonctionnement
aux ventilateurs, puisqu’ils ne tournent qu’à 80% de leur possibilité pour cette charge électrique, soit
140 kW (4 x 35kW par baies) de consommation de l’informatique dans un seul module.
• Il y a deux entrées électriques par module, circuits A et B.
En mode Tier 2 il n’y a qu’un seul serveur de régulation. Si le serveur s’arrête inopinément, le module
fonctionne avec une ventilation à plein régime afin de s’auto protéger.
En mode Tier 3 tout étant redondant il y a deux serveurs de régulation en haute disponibilité ainsi que deux
entrées d’eau de ville.
En matière de sécurité de fonctionnement, rappelons qu’il y a plusieurs centaines de capteurs/détecteurs à
l’intérieur et à l’extérieur, aussi bien pour l’auto régulation que pour la détection d’alertes (incendie,
condensation, intrusion).
Des dispositifs sont inclus dans le module pour traiter les alertes les plus importantes. Ainsi, pour l’extinction
d’incendie, est prévue l’émission soit d’un micro brouillard d’eau adapté aux salles informatiques, soit de gaz,
avec tous les types possibles de gaz pour ce besoin. Contre l’intrusion, il a déjà été signalé la possibilité
d’incorporer un lecteur de cartes universel pour réguler l’entrée dans le module ainsi que des portes
magnétiques.
Afin d’éviter l’entrée de poussières ou de gouttes de pluie lors d’une ouverture de porte du module, une
surpression est maintenue à l’intérieur du module en fonctionnement.
Rappelons que le module peut être livré avec une plaque anti sismique (plancher anti-vibrations). Même si
l’utilité peut paraître réduite sur la plus grande partie du territoire français, cela permet en cas de déplacement
du module de ne pas avoir à démonter les équipements informatiques lors de son transport.
3.4 Extensibilité
Chaque modèle de la gamme de l’ICE Cube Air comprend un premier module qui peut être étendu par
l’adjonction de trois autres modules de même contenance. La version « small » peut ainsi recevoir de quatre à
seize baies informatiques, la version «large » de vingt à quatre-vingt baies. Le premier module prend en charge
le contrôle et la régulation de l’ensemble. Il est ainsi à la fois un module autonome et la racine d’un module de
plus grande taille. Il ne s’agit pas de placer des « boîtes » les unes à côté des autres mais de créer une nouvelle
unité à partir d’unités de plus petite taille. Ce mode de croissance innove en permettant de « repousser les
murs ». Il permet également de ne pas avoir à surdimensionner les équipements de climatisation d’un centre
informatique classique car l’ICE Cube Air s’adaptera aux équipements informatiques qui y seront installés.
Les figures suivantes illustrent ce principe d’accroissement par juxtaposition horizontale.
• Tout d’abord pour le modèle « small » avec un facteur d’augmentation de deux, trois ou quatre, en
prolongeant l’aile chaude et l’aile froide du module de base ;
Module de base + 1er
module supplémentaire
2ème module supplémentaire 3ème module supplémentaire
Mode de fonctionnement du modèle de l’ICE Cube Air « Médium »
Puis le modèle « large », dont la taille s’étend jusqu’à celle d’un terrain de tennis, le module de base étant
composée de deux modules qui peuvent donc être multipliés par deux, trois ou quatre pour loger jusqu’à 80
baies (60 sur le schéma avec le terrain de tennis en surimpression).
L’intégration se manifeste notamment par l’unicité d’entrée de l’alimentation électrique, appliquée à la
première paire de modules, et par l’allée commune. Dans sa configuration maximale, l’ICE Cube Air de SGI est
totalement équivalente aux plus grands centres de données puisqu’il peut loger près de cent mille cœurs de
processeurs et plus de 140 Pétaoctets de stockage. On comprend ici que si les modules représentent un
nouveau modèle de référence par rapport aux salles informatiques traditionnelles, ce n’est pas pour un
intervalle de capacité de traitement ou de stockage, mais bien par de nouvelles approches d’usage, dont
l’extensibilité constitue un bon exemple.
Les modules ainsi constitués peuvent être assemblés de manière à former des centres de données complets
ainsi qu’illustré sur la figure suivante.
3.5 Respect de l’environnement
Les modules ICE Cube Air pouvant être refroidis par l’air ambiant et un simple robinet d’eau de ville ne
nécessitent pas l’emploi de produits chimiques dont les déchets sont difficiles à traiter. Les modules se règlent
automatiquement de manière à minimiser la quantité d’eau rejetée puisque l’eau entrante est destinée
uniquement à être évaporée. En effet, il ne s’agit pas d’un passage pour une évacuation de la chaleur, l’eau de
ville n’est pas utilisée en tant que vecteur de chaleur. L’empreinte de chaque module sur l’environnement,
outre la faible consommation de ressources externes – électricité, eau – est donc très faible.
En fin de vie, les modules peuvent être démontés et donc recyclés plus facilement que les centres de données
traditionnels et les conteneurs de transport de marchandises utilisés dans la première génération des centres
de données modulaires.
4 Configurations
La solution de centres de données modulaires est bâtie à partir de modules standards ou de modules sur
mesure.
4.1 Les modèles de l’ICE Cube Air
L’ICE Cube Air se décline en trois modèles selon le nombre de baies et selon les possibilités d’extension. Le
tableau suivant résume les configurations de ces trois modèles : small, medium et large.
Gamme Taille
au sol
en
mètres
Nombre
de
modules
maximum
Baies par
module
Nombre
maximum
de baies
Puissance
électrique
maximum
par baie
(KW)
Puissance
électrique
max par
module
(KW)
Hauteur
de baie
en U,
par
défaut
Hauteur
maximum de
baie, par défaut
Small 2,4 x
4,8
4 4 16 35 148 51 2,26m
Medium 6 x 4 10 40 35 371 51 2,26m
Large 12 x
27
4 20 80 35 742 51 2,26m
Gamme PUE Capacité
en U par
module,
par
défaut
Capacité
en U
max,
par
défaut
Nombre
max de
cœurs
par
module
Capacité
de
stockage
max par
module
(Po)
Nombre
max de
cœurs
Capacité
de
stockage
max (Po)
Refroidissement
Small 1,057 204 816 4 896 7,1 19 584 28,6
Medium 1,06 510 510 12 240 17,9 48 960 71,6
Large 1,06 1 020 4080 24 480 35,8 97 920 143,3
Air +
évaporation,
options : eau
glacée ou bien
détente directe
(DX)
Outre le nombre de baies et le nombre de U utilisables pour les équipements informatiques, les trois modèles
se caractérisent par la puissance électrique de l’informatique logée dans le module. En simplifiant on peut
considérer que les trois modèles répondent aux intervalles de puissance électrique suivants :
• Small : jusqu’à 600 kW
• Medium : de 1 à 4 MW
• Large : au-delà de 4 MW, soit pour les centres de données d’entreprise.
Les trois modèles sont extensibles : à partir du module de base, une fois rempli, il est possible d’étendre
chaque système jusqu’à quatre modules de capacité identique à celle du module de base.
4.2 Le sur mesure
Les modèles proposés couvrent une grande variété de besoins. Si des caractéristiques spécifiques sont
nécessaires, les modules proposés par SGI offrent la grande qualité d’être adaptable aux requêtes les plus
diverses. La phase de pré étude permet ainsi de définir des modules sur mesure dont le fonctionnement
répond notamment à l’emplacement souhaité.
Prenons l’exemple de la hauteur des baies informatiques contenues dans le module. Par défaut ces baies sont
proposées avec une hauteur de 51 U. Elles peuvent être soit augmentées en hauteur, afin de loger plus de
serveurs ou de stockage dans la surface de module, soit diminuées lorsque le module est destiné à être logé
dans un endroit dont la hauteur sous-plafond le requiert.
La prise en compte de contraintes particulières qui permettent d’aboutir à des spécifications distinctes des
modules appartenant aux trois gammes, fait partie intégrante de l’offre SGI.
4.3 L’installation de l’Observatoire de Meudon
La recherche en astrophysique est l’une des sciences ayant recours à la simulation numérique de façon très
intense. Les chercheurs de l’Observatoire de Paris en font la démonstration depuis plusieurs décennies. Dans le
cadre de l’augmentation de la capacité de calcul, la direction informatique de l’Observatoire de Paris - site de
Meudon a décidé de mettre en place une nouvelle génération de centre de données. Elle fait appel aux
modules ICE Cube Air.
L’Observatoire de Paris a ainsi mis en place 4 modules permettant une puissance informatique maximale de
560KW. Ils ne nécessitent que 60 m2 au sol, là où un datacenter classique aurait demandé plus de 200 m2 de
surface. De plus grâce à la technologie de « free cooling » ces modules permettent d’obtenir un PUE de 1,06
(seulement 6% de plus que la consommation électrique nécessaire aux équipements informatiques)
Consommation et refroidissement plus efficaces
L’un des principaux objectifs de cette installation est de mutualiser les équipements des laboratoires du site de
Meudon. En effet, chaque groupe de chercheurs ayant installé, au fil du temps, ses serveurs dans les locaux de
son laboratoire peut maintenant les déplacer dans les ICE Cube Air. De la sorte, le matériel informatique est
placé dans un espace dédié à cette fonction qui assure une bien meilleure qualité de service ainsi qu’une plus
grande sécurité opérationnelle (Redondance et Haute disponibilité). De plus, les coûts d’exploitation (facilité de
mise en production, et de maintenance) sont réduits au strict minimum.
Les estimations budgétaires avaient démontré que la mise en place des ICE Cube Air a un coût moindre que la
rénovation de la salle informatique existante tout en apportant un important supplément de mètres carrés. Par
ailleurs, il n’y a pas de limitation d’évolution, sur des dizaines d’années, lié à la rénovation d’une salle existante.
De nouveaux modules ICE Cube Air pourront en effet être ajoutés au fil des années sans aucune modification
d’infrastructure que demande l’ajout de bâtiments.
Les modules ont été placés à proximité du centre informatique existant, assurant un accès facile à
l'alimentation électrique, aux équipements de refroidissement et aux groupes électrogènes.
Pour répondre aux nouveaux besoins, les modules ICE Cube Air peuvent s'étendre horizontalement en ajoutant
des racks et des systèmes de refroidissement. Cette technique ne nécessite pas l'interruption des opérations en
cours et permet l'intégration des technologies informatiques les plus récentes.
Grâce à l'assemblage de ces modules, l'investissement financier a été limité aux besoins réels, au moment
précis où ils se sont faits ressentir. De plus, il est tout à fait possible de procéder à un redimensionnement pour
réagir dans les délais les plus brefs à une demande de capacité croissante.
Cette souplesse d’évolution assure aux chercheurs de l’Observatoire de Paris de déployer aussi bien de
l’informatique générique que des serveurs hautes performances. Cela permet d’aligner les attentes de chaque
département de l’Observatoire de Paris en fonction des besoins applicatifs : virtualisation, messagerie, calcul,
stockage, archivage, …
Les 4 modules ICE Cube Air
Vue de gauche Vue de droite
Accès allée chaude Accès allée froide
Faces avants des
racks 51U
Volets
d’évacuation d’air
(ici en position fermée)
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaVentilateurs
5 Conclusion
Avec les centres de données modulaires réalisés à partir de l’ICE Cube Air, SGI n’est pas seulement un
constructeur de matériel informatique mais prend en charge la conception, la création, le déploiement et la
maintenance d’infrastructures de centres de données. La réalisation en est faite à partir de modules standards
des trois modèles d’ICE Cube Air ou en adaptant les modèles aux environnements de nos clients. Si les
équipements informatiques proviennent également de SGI, le client dispose d’un point d’entrée unique pour la
prise en charge et la maintenance de son centre de données.
Avec l’apparition de ces modules, un nouveau modèle de référence s’ajoute aux trois modèles existants : salles
informatiques traditionnelles, traitement à la demande (Cloud) et conteneurs métalliques ISO.
Le prix d’acquisition des modules ICE Cube Air, leur efficacité énergétique (les modules SGI offrent le PUE le
plus bas du marché3) en font des solutions économiquement avantageuses. Leur extensibilité – de 4 à 80 baies
informatiques - leur déploiement rapide - les ICE Cube Air de SGI peuvent être conçus, fabriqués et livrés en
deux mois seulement – leur fonctionnement autonome avec supervision intégrée, et leur respect de
l’environnement en font des solutions qui conviennent aux plus grand nombre de cas d’utilisation.
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SGI, SGI Altix, SGI ICE Cube, SGI Rackable et le logo SGI sont des marques déposées. Toutes les autres marques mentionnées appartiennent à
leurs détenteurs respectifs.
1 http://hightech.lbl.gov/documents/data_centers/modular-dc-procurement-guide.pdf annexe F