INFORMATION, DONNEES, CALCUL ET RESEAU

L'intelligence des réseaux... naturellement, on pense aux réseaux de données, mais cela pourrait concerner la plupart des secteurs de l’industrie. Finalement, qu’il s’agisse d’information, d’énergie, d’eau ou de produits agro-alimentaires, on est confronté à la problématique du transport, du stockage, de la transformation d’une matière. La plupart du temps, le réseau est conçu pour délivrer cette matière avec une certaine latence et un certain débit. Et qu’il s’agisse du réseau d’eau chaude au sein d’un immeuble, du réseau de données d’une université, d’un réseau autoroutier ou du réseau d’approvisionnement des supermarchés d’un pays, il y a toujours de la place pour un réseau plus intelligent.

Dans le monde de l'informatique, le réseau est devenu un élément central, au même titre que le calcul et le stockage. Si le calcul est principalement l’affaire du processeur et le stockage celui du disque dur, le réseau est un plus difficile à cerner car plus diffus. Il peut être à la fois très local, on parlera alors plutôt de bus de données, ou très global, on parlera alors d’Internet.

Le travail de l’informaticien est souvent de produire un résultat numérique en utilisant au mieux la hiérarchie mémoire d’un ordinateur ou d’un ensemble d’ordinateur. Pour chaque ordinateur, on a coutume de représenter cette hiérarchie sous forme de pyramide : en haut se trouve le processeur, puis ses registres, peu nombreux mais accessibles très rapidement, puis ses différentes mémoires-caches de niveaux 1, 2, 3... puis la mémoire vive, puis le stockage (disque durs solides, rotatifs, bandes magnétiques, …). Le principe est simple, plus on descend dans la hiérarchie, plus il y a de la place pour stocker des données mais plus il est coûteux en temps d’y accéder. Inversement, plus on est haut dans la hiérarchie, plus l’espace est rare et cher. Il est aussi intéressant de noter que plus on descend dans la pyramide, plus les données sont persistantes dans le temps.

Dans cette classification, on considère aujourd’hui Internet comme la dernière strate : une gigantesque source de données, une sorte de disque dur géant d’où les données ne peuvent quasiment pas disparaitre. Youtube, par exemple, peut être considéré aujourd’hui comme une gigantesque base de données vidéo.

Cette hiérarchisation permet de réfléchir aux problématiques de performance informatique sous l’angle du temps et de l’espace. Dans la plupart des problèmes algorithmiques, on peut remplacer de la puissance de calcul par de l’espace mémoire et inversement. Quand on n’a pas de tête, on a des jambes... C’est finalement un peu comme les tables de multiplications : il y a les produits que l’on connait par cœur, i.e. que l’on a en mémoire, et les autres, ceux que l’on recalculera. Autre exemple, l’informaticien connait par cœur les premières puissances de 2 car il s’en sert souvent. Malheureusement l’apprentissage par cœur a ses limites et il est bien utile de savoir faire des calculs de tête ou en les posant éventuellement sur une feuille, premier niveau de cache à l’extérieur de votre cerveau.

Finalement qu’est-ce qu’un réseau intelligent ? Au sein d’un immeuble, un réseau d’eau chaude intelligent fait en sorte que l’on ait toujours de l’eau chaude disponible, à moindre coût, tout en envisageant la possibilité que tout le monde souhaite prendre une douche en même temps. Un réseau de logistique intelligent fait en sorte d’approvisionner les stocks en fonction de la demande, en anticipant d’éventuelles corrélations liées à la saisonnalité, la météo, les offres promotionnelles, etc... Si on se place du point de vue de l’informatique, un réseau intelligent est principalement un réseau qui sait mettre en cache la donnée avant que la couche supérieure ne la réclame.

L’arrivée du cloud, de l’IoT et de l’intelligence artificielle crée aujourd’hui une nouvelle dimension pour nos réseaux. La question de la localisation des données ne concerne plus uniquement l’objectif de performance. La quantité, la propriété, la sensibilité des données ont un impact de plus en plus important sur l’usage des réseaux mais également la localisation des traitements.

Depuis sa création, la société Qarnot embarque la puissance informatique au sein même des bâtiments, plutôt que de la déporter et la concentrer dans des datacenters dédiés. Cela permet de récupérer gratuitement la chaleur produite par les ordinateurs, mais également de doter ces bâtiments d'un véritable "cerveau numérique" pour devenir effectivement "intelligents" et de manière autonome.

La démarche de notre société répond notamment aux récentes préoccupations de M. Vint Cerf, considéré comme l’un des fondateurs d'Internet, lors de sa conférence “The Future of the Internet of Things: Desirable properties of an IoT ecosystem” . Son propos concerne aussi bien les bâtiments que les véhicules : « Nous nous dirigeons vers un environnement particulièrement riche et connecté. Il y a cependant des raisons d'être préoccupés - par exemple, sur la sûreté, la sécurité, la confidentialité, la résilience et la robustesse. Je suis particulièrement préoccupé par ce que j'appellerais «l'autonomie» du bâtiment, liée au fait que personne ne voudrait d'une maison fortement automatisée qui cesserait de fonctionner dès qu'elle est déconnectée d'Internet. C'est pourquoi, vous devez disposer d'une capacité de traitement locale indépendante ou complémentaire des interactions via le réseau Internet public. ».

Finalement, qu’est ce qui fait l’intelligence d'un réseau au sein d'une maison, d'un bâtiment ou d'une ville ? Ses capteurs, son IoT, ou bien les serveurs qui traitent et conservent les données ? Le smart building et la smart city promettent beaucoup : amélioration de la qualité de vie des habitants, baisse des dépenses publiques, offre de nouveaux services… Il sera toujours question de réseaux et d’intelligence, de flux et d’anticipation. Avec ou sans la législation, il faudra construire une base d’intelligence autour de piliers invisibles pour les usagers : la souveraineté, la vie privée, la résilience et la simplicité d’usage. 

QB•1 : de l’eau chaude… grâce aux ordinateurs !

Dans le prolongement de son radiateur-ordinateur historique QH•1, Qarnot a sorti officiellement le 2 décembre dernier, au Palais de la Découverte, la chaudière numérique QB•1, qui produit de l’eau chaude sanitaire grâce à la chaleur fatale informatique. La chaleur de 24 processeurs - qui produisent des calculs haute-performance pour des entreprises tierces - est dissipée pour faire monter en température l’eau qui circule au sein de la chaudière dans des tuyaux en cuivre. Branchée au réseau d’eau potable, à la fibre et à l’électricité, QB•1 produit de l’eau à plus de 60°C, et permet des économies d’énergie considérables : d’une part le refroidissement est supprimé au profit de la dissipation ; d’autre part une seule source d’énergie sert à la fois au calcul intensif et à la production de chaleur. La chaleur, déchet dans l’informatique, est une ressource précieuse dans le bâtiment : bienvenue dans l’économie circulaire numérique.

Biographie de l'auteur

Paul Benoit, Président et co-fondateur de Qarnot. X-Telecom, Paul Benoit a entamé sa carrière dans le monde des start-up Internet en 2000 en participant à la création d'une agence web. En 2003, il rejoint la R&D d'une grande banque disposant d'une des plus grandes infrastructures de calcul intensif dédiée aux analyses de risque. C'est pendant ces années que mûrit le concept de radiateur ordinateur 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.