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Revue 172 - Le radiateur numérique Q.rad

Articles Revue TELECOM

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10/04/2014



Le radiateur numérique Q.rad







par Paul Benoit (2000) dans la revue TELECOM n° 172
 

Par son approche décentralisée en rupture avec les « data centers », Qarnot computing démocratise le calcul intensif en proposant un service particulièrement économique et écologique.


















Le « cloud HPC », un marché en plein essor

Simulation nucléaire, exploration pétrolière, contrôle des risques financiers, optimisation aérodynamique, prévision météorologique, étude du réchauffement climatique ou rendu d’un film d’animation, toutes ces tâches ont un point en commun : le calcul intensif, aussi appelé « High Performance Computing (HPC) ». Si les laboratoires et les grands comptes sont les principaux consommateurs, les PME et les particuliers contribuent aussi à son essor fulgurant. Comme l’électricité au XXème siècle, cette ressource, jusqu’ici réservée aux grandes entreprises, se démocratise et les sociétés occidentales en deviennent totalement dépendantes.

Consciente de cet enjeu, la Chine a atteint, en moins de trois ans, le niveau de toute l’Europe réunie, passant de 1 % de la puissance de calcul mondiale en 2008 à 14 % en 2011 ! Dans le même temps, la France est passée de 6 % à 5 % de la puissance mondiale. A ce rythme, la Chine devrait rapidement prendre la tête de cette course effrénée. Selon le département américain de la défense, chaque dollar investi dans le calcul intensif a un impact positif estimé entre sept et treize dollars sur l’économie du territoire.

Aujourd’hui, le calcul intensif est effectué au sein de « data centers ». Véritables usines dédiées aux calculs, les « data centers » concentrent des dizaines de milliers d’ordinateurs équipés de processeurs de calcul qu’il faut alimenter, mais surtout refroidir, nécessitant pour cela une infrastructure et une consommation électrique titanesque (un « data center » moyen consomme en effet plus d’électricité qu’une ville de 50 000 habitants et sa construction peut coûter plusieurs centaines de millions d’euros). A tel point que le réseau électrique de Paris et de sa proche banlieue ne peut déjà plus en accueillir.

Les « data centers » français, dont le nombre est estimé à plus de 200, consomment plus de 7% de l’électricité produite en France et la poursuite de la révolution numérique nécessitera la construction de centaines de ces nouveaux « ogres énergivores ».

Les acteurs du calcul intensif s’accordent sur le fait que, sans technologie de rupture, ce secteur stratégique entre déjà dans une situation énergétique très critique pour les prochaines années, ce qui obligerait les pouvoirs publics à rationner l’électricité ou à laisser cette ressource migrer à l’étranger, en particulier vers les économies émergentes.
 

Qarnot computing invente le Q.rad, le radiateur numérique

Dans cet esprit de rupture, Qarnot computing a conçu le Q.rad, un radiateur électrique dont la source chaude est constituée par des processeurs de calcul. Totalement silencieux, le dispositif reçoit ses instructions de calcul via le réseau Internet. La chaleur dégagée par l’exécution des calculs permet de chauffer gratuitement et efficacement habitations et locaux professionnels.

Grâce à son système de régulation par thermostat et grâce à un mode basse consommation, le Q.rad conserve toute l’année une puissance de calcul importante tout en s’adaptant au besoin de chauffage des occupants.

Actuellement, la consommation électrique mondiale des « data centers » correspond approximativement à la consommation du chauffage électrique en France. Le remplacement des radiateurs électriques existants par cette nouvelle technologie permettrait non seulement d’être un leader mondial de ce secteur en disposant d’une puissance de calcul quasi-infinie, mais également de faire face aux problèmes de régulation de la consommation électrique à venir.
 

Démocratiser le HPC et chauffer gratuitement

Structurellement économique de par sa conception, la puissance de calcul proposée par Qarnot computing est offerte à un prix bien inférieur à toutes les offres existantes hébergées dans des « data centers ». En effet, elle permet de chauffer gratuitement les locaux équipés de Q.rads puisque la vente de calculs aux entreprises privées permet à Qarnot computing de prendre à sa charge l’intégralité de la facture électrique de la machine.

Utilisant les réseaux domestiques existants (électricité, Internet), la technologie Q.rad, faisant l’objet d’un brevet international, est immédiatement déployable. Une première version du Q.rad pouvant équiper des immeubles grâce à des partenaires dans le secteur de l’immobilier et pouvant effectuer du calcul intensif dans les domaines du cinéma d’animation, de la finance et de la recherche scientifique existe déjà.

Face à un marché en pleine explosion, à une tension énergétique pressante, aux enjeux stratégiques du calcul intensif et grâce à un modèle économique unique et innovant, Qarnot computing souhaite déployer son parc de Q.rads sur le territoire français et européen afin d’atteindre une puissance de calcul équivalente à plusieurs « data centers » à l’horizon 2016 et ceci pour un coût et une consommation électrique bien inférieurs.

D’un côté, les entreprises pourront accéder à une ressource de calcul performante, sécurisée et économique et de l’autre, ceux qui hébergent les Q.rads profiteront d’une solution de chauffage gratuite.
 

Et pendant l’été ?

Une puissance de calcul minimale sera maintenue tout au long de l’année pour certains des clients qui ont un besoin continu. Cela est totalement possible grâce à l’exploitation des modes de fonctionnement basse consommation des processeurs modernes et à grâce à une stratégie de déploiement ad hoc, en privilégiant le déploiement dans certains lieux fermés en été comme les écoles, les universités ou les logements pour les étudiants.

Pour équilibrer constamment la demande de calcul et la demande de chauffage, Il sera également proposé des charges de calcul gratuites et non prioritaires à destination de la recherche pour des campagnes de calcul particulièrement longues. Cela existe depuis longtemps à travers des projets comme seti@home ou BOINC, ce qui permet de toujours chauffer « utile ».
 

Le Q.rad, l’objet connecté par excellence

Installé dans les principales pièces des habitations et connecté en permanence au réseau, le Q.rad constitue une plate-forme de choix pour le développement de services domotiques. Qarnot computing dispose déjà d’un outil de mesure de la température ambiante et travaille à ajouter de nombreuses fonctionnalité grâce à l’intégration de capteurs (qualité de l’air, son, vidéo, etc). Un prototype à destination des personnes âgées et permettant la détection de chutes a été développé avec des étudiants. Grâce à l’engouement que représentent aujourd’hui les « objets connectés », la plate-forme Q.rad offrira d’innombrables possibilités.

 

L’auteur


Paul Benoit (2000)
, Président fondateur de Qarnot computing

Ancien élève de l’École polytechnique et ingénieur des télécommunications, Paul Benoit, 39 ans, a entamé sa carrière en 2000 dans l’univers des start-ups Internet en participant à la création de l’agence web Stockho. En 2003, il rejoint la R&D de la Société Générale en charge de la mise en oeuvre d’une des plus grandes infrastructures privées de calcul intensif dédiée aux analyses de risque de la salle de marché. C’est pendant ces années que murît le concept de radiateur numérique qui permet de chauffer gratuitement des locaux grâce à des processeurs de calculs directement intégrés au sein du radiateur.

En 2010, il fonde la société Qarnot computing, dont il est actuellement Président, et intègre l’incubateur Télécom Paristech avec le soutien d’OSEO.
En 2011, Qarnot computing s’associe avec 4MTec, le bureau d’étude qui l’a accompagné dans le développement des premiers prototypes afin d’accélérer son développement technologique et industriel.
En 2012, la première série de Q.rad permet à Qarnot computing de déployer les premiers sites de chauffage et d’en exploiter la puissance de calcul pour les secteurs de la banque/assurance et de l’animation 3D.
En 2013, Qarnot computing signe un partenariat avec la RIVP pour le déploiement de Q.rads dans un bâtiment de logement sociaux à Paris.

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