#youknowwatt — Public Fediverse posts
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Astuce : pour étudier la vitesse des composants et les flux de données informatique, je ralentis mentalement le temps d'un facteur un milliard. Exactement comme pour étudier un territoire, on en fait une carte à une échelle plus petite. L'échelle est 10^9 secondes. Ainsi, notre processeur ne tourne plus à 2 milliards de cycles par seconde, mais à 2 cycles par seconde. Et on peut suivre.
Voici un extrait d'un de mes cours à ce sujet : https://mindsized.org/prez/sens_mesure.html
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Pour cela intéressons nous à la brique de base suivante : un cœur (deux threads), 16 Go de RAM, 200 Go de stockage occupé. Un serveur typique actuell fournit une soixantaine de briques de base, ce qui correspond à 10 W serveur.
À votre avis, lorsque vous travaillez, de combien de briques de ce type avez-vous besoin en moyenne ? Il 'y a pas de mauvaise réponse, juste des usages numériques différents.
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En tenant compte de l'environnement du datacenter (froid etc.), représenté par le facteur multiplicatif PUE de 1,3 — power-usage efficiency, calculé sur l'ensemble du datacenter — ces 600 W serveur tirent 780 W sur le réseau électrique. Soit un peu plus d'un cheval-vapeur de James Watt.
Une première question à laquelle nous devons collectivement répondre est de combien de fois cette capacité avons nous besoin pour l'ensemble de nos activités numériques, hors IA, en France.
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Le serveur en photo est assez typique. Il possède 56 cœurs sur deux processeurs, 1 To DRAM, 30 To SSD et il a besoin d'une puissance d'environ 600 W en plein usage, 300 W lorsque la charge sur les processeurs est minimale. Un modèle plus récent avec 64 cœurs, sera juste plus performant (× 1,8 rapide sur les tâches courantes) pas vraiment plus économe en énergie. Ici deux photos de l'un des deux processeurs (28 cœurs).
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Parmi toutes les choses dont je m'occupe en ce moment, il y a ce genre de serveurs de puissance, dans des datacenters, que l'on pourrait qualifier de edge, ou régionaux, en colocation dans le secteur public. Le serveur est ici monté dans un rack (armoire) de 42 emplacements, et mesure 2 unités de haut. Il y a des serveurs au-dessus et en dessous.
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#youknowwatt Faisons un saut dans le temps pour parler #datacenters ! Je vous propose de commencer par la situation avant la déferlante IA, puis on parlera de l'impact de l'IA gen et des applications des GPU sur les datacenters.
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@Greguti oui merci ! Les ordres de grandeurs sont essentiels pour donner des limites. J’ai quelques posts prêts sur le sujet (#youknowwatt) qui arrivent.
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En 1882, la Grande-Bretagne, première puissance énergétique, compte 2 millions de chevaux-vapeurs (1,5 GW). Le nom de Watt est donné à l'unité internationale de puissance sur proposition de l'allemand Carl Wilhelm Siemens. Il s'agit du co-inventeur d'un four d'affinage de la fonte en acier dont le frère Werner Siemens inventa notamment la dynamo (à courant continu). Voilà puissance, acier, dynamo vous avez deviné qu'on parlera prochainement #vélo !
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En 1800, environ 500 machines de Watt ont été vendues. Avec 35 000 chevaux-vapeur installés soit 26 MW, la machine à vapeur représente alors 20 % de la puissance énergétique disponible pour l'industrie anglaise contre 70 % hydraulique (90 MW) et 10 % éolien.
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Pour mieux vendre sa machine, Watt a l'idée de la présenter en « équivalent cheval » et invente le cheval-vapeur, un substitut technique du cheval, pour l'actionnement des pompes et des ascenseurs des mines. Ce n'est qu'en 1882 que l'unité de puissance watt sera introduite. Un cheval-vapeur anglais (impérial), horsepower, c'est environ 746 watts, et 735 watts dans les pays utilisant le système métrique.
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Dès lors, l'augmentation de puissance par la mise au point de moteurs à haute-pression rend la locomotive à vapeur réalisable. Celles de Trevithick roulent dès 1804 ouvrant la voie à la révolution du rail de 1840, qui permettra de transporter marchandises, personnes, …et troupes pour mater la révolte qui gronde – comme la révolte des ateliers nationaux en 1848. Les révolutionnaires s'en prennent d'ailleurs à ces nouvelles infrastructures.
https://www.ebsco.com/research-starters/history/patenting-high-pressure-steam-engine
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Les rendements des moteurs à vapeur sont alors extrêmement faibles — dans une machine de Watt, seul un millième de l'énergie chimique du charbon est transformé en travail — et interdisent d'autres applications même si l'utilisation pour les transports est recherchée. Les brevets de Watt (d'ailleurs soupçonné de plagiat) bloquent un temps l'innovation dans cette direction, jusqu'à tomber dans le domaine public en 1800.
#youknowwatt -
#youknowwatt vous connaissez James Watt bien sûr. Quelques rappels (thread).
La machine à vapeur n'a pas été inventée par James Watt, juste améliorée. L'objectif était de fournir des pompes pour régler les problèmes de plus en plus en plus récurrents d'inondation des mines, actionnées autrement que par des attelages de chevaux. Eh oui! l'extractivisme minier du charbon démarre avant les premières machines à vapeur, qui n'en sont au début que des accessoires ! -
La capacité thermique massique de l'air sec est de 1,004 kJ/(kg·K), la quantité d'eau contenue dans l'air est de ce point de vue négligeable. La masse volumique de cet air, donnée par une table, est de 1,162 kg/m3, donc 200 m3 d'air pèsent 232 kg et demandent donc environ 233 kJ pour être elevés d'un degré, soit 233 kW·s ou encore 64,7 W·h (3600 secondes dans une heure). Une demi-heure est donc largement suffisante avec une puissance de 150 W.
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Vous vivez ce matin dans un appartement contenant 200 m3 d’air à 29°C (et disons 35 % d’humidité). Et vos appareils électriques consomment à ce moment 150 W moyens.
En supposant l’appartement parfaitement isolé et sans masse d’ inertie thermique, en combien de temps votre consommation d’énergie élèvera la température de l’air d’un degré ?
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On parlera bien sûr de James Watt, de cheval-vapeur, un peu de Joule, de randonnées à vélo et un peu plus de cœurs, de GPU, de stockages, de clims et de choix de société. Mais je vais commencer par la chaleur. #youknowwatt
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Je vais inaugurer une série de comparaisons énergétiques, dont le but inavoué sera que tout le monde y compris moi saisisse de façon sensible les enjeux de consommation énergétique (oui je parlerai de mon boulot donc de datacenters). #youknowwatt