Aujourd’hui, les centres de données doivent faire face à une avalanche d’informations impensable il y a quelques années à peine. Les zéros et les uns qui voyagent sur Internet, les logiciels qui régissent le fonctionnement des entreprises, mais aussi les films que nous regardons et la musique que nous écoutons sur les plateformes de streaming atteindront 175 zettaoctets en 2025, selon le dernier rapport de l’IDC ( Société internationale de données). Cela implique que les centres de données en Espagne et dans le reste du monde assument des coûts exorbitants en énergie et en eauqui continuera à augmenter si des alternatives de stockage plus durables ne sont pas trouvées.
C’est pour cette raison que les entreprises et les scientifiques recherchent de nouvelles solutions, comme le Project Silica de Microsoft, qui propose un nouveau support de stockage plus durable et plus fiable comme le verre de quartz. D’autres parient sur l’amélioration et l’augmentation de la capacité de formats déjà existants, comme le DVD, au moment même où le disque semblait en danger d’extinction. C’est le cas d’une équipe de scientifiques chinois, qui a développé une technologie qui multiplie sa capacité de l’ordre du pétabitce qui permettrait de stocker des données équivalentes à 1 million de films sur un seul disque.
« Cette technologie permet de stocker les données au niveau exabit en empilant des disques à l’échelle nanométrique dans des baies, ce qui est essentiel dans les grands centres de données avec un espace limité », explique l’équipe dans un article publié dans Nature. Ainsi, dans un espace équivalent à celui d’un ordinateur de bureau, pourrait être stockée la même quantité d’informations (5,8 milliards de pages Web indexées) qui occuperaient désormais une immense pièce remplie de disques durs de 1 To. Une avancée cruciale, d’autant qu’elle coïncide avec l’essor de l’intelligence artificielle, qui nécessite des centres de données de plus en plus grands pour former et exécuter des modèles comme ChatGPT.
Comment ça marche
Selon les estimations de l’Agence internationale de l’énergie, les centres de données ont consommé 1 % de la production mondiale d’énergie en 2022, et ils ont besoin d’environ 420 000 millions de litres d’eau par an pour fonctionner, l’équivalent d’une ville d’environ 8 millions d’habitants comme New York. Il est essentiel de s’attaquer à ce problème, surtout lorsque des pays comme l’Espagne sont confrontés à une grave sécheresse et que l’urgence climatique s’accroît de manière incontrôlable.
Les scientifiques signataires de l’article, de l’Université des sciences et technologies de Shanghai, de l’Université de Pékin et de l’Académie chinoise des sciences, proposent de le résoudre en misant sur le stockage optique de données (ODS), qui permet encoder, enregistrer et stocker des informations sur des disques réaliser des rainures microscopiques au laser sur les faces planes qui les composent.
Schéma de l’étude sur la nouvelle technologie de stockage optique Nature Omicrono
Cette méthode basée sur la lumière, qui Il est couramment utilisé dans les DVD que nous connaissons tous, est rentable et durable, mais jusqu’à présent, il se heurtait à un obstacle majeur : une capacité limitée à 4,7 Go, car il ne stocke généralement les données que sur une seule couche. Les DVD+R DL peuvent fournir le double, 8,5 Go, car ils utilisent deux couches, mais jusqu’à présent, c’était la limite maximale de l’ODS.
Ce que proposent les chercheurs, c’est stockage tridimensionnel, utilisant des centaines de couches pour multiplier sa capacité jusqu’à atteindre pour la première fois le niveau du pétabit (PB). Cette unité équivaut à 1 024 téraoctets (To) de données, soit la même taille qu’environ 256 DVD classiques.
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Pour y parvenir, ils ont utilisé un nouveau support de stockage, appelé AIE-DDPR – acronyme de « photoresist dopé à un colorant à émission induite par agrégation ». Est un film mince qui recouvre le disque et permet d’écrire des données à très haute résolution avec une grande précision.
En séparant chaque couche de seulement 1 micron, un millionième de mètre, et en utilisant une architecture tridimensionnelle, l’équipe dirigée par Wen Jing a réussi écrire et lire une énorme quantité de données sur un disque aussi fin qu’un DVD.
Centre de données Microsoft.
« L’ODS a une capacité allant jusqu’à 1,6 Po pour une zone de disque de la taille d’un DVD grâce à Enregistrement 100 couches des deux côtés de notre disque unique ultra-mince« , déclarent-ils dans l’article. Cela équivaut à 24 fois supérieur aux disques durs les plus avancés actuellement disponibles sur le marché.
Économies d’énergie
Ces chiffres vertigineux, extrapolés à un centre de données comme celui que Meta envisage de construire dans les années à venir à Talavera de la Reina (Tolède), permettront stocker un exabit (1 024 Po) dans une pièceau lieu d’occuper la taille d’un stade comme le Santiago Bernabéu.
Wen, professeur à l’Université des sciences et technologies de Shanghai, assure que cela aura un impact direct sur les économies d’énergie. En Chine, par exemple, la consommation des centres de données du pays en 2022 était de 270 milliards de kW/h, soit le triple de ce qui était généré la même année par les immenses centrales hydroélectriques des Trois Gorges, les plus grandes du monde.
« L’énergie ne sera nécessaire que lorsque les données sont écrites ou lues sur le disque, mais pas lorsqu’elles sont stockées, grâce aux propriétés inhérentes de l’ODS », explique-t-il dans le South China Morning Post. Cette réduction de la consommation d’énergie est également directement liée à évitez dès aujourd’hui les dépenses liées au refroidissement des énormes centres de données existants.
La technologie HAMR utilise des lasers pour faciliter l’enregistrement sur le disque dur
Les avantages de cette technologie ODS à l’échelle nanométrique ne s’arrêtent pas là. Un autre de ses grands points en faveur est que Minimise le besoin de migrer les donnéesce à quoi les centres de données doivent faire face périodiquement et qui implique un effort économique et logistique important, en plus du risque de perte d’informations au cours du processus.
« Les disques sont également très stables, il n’y a donc aucune exigence particulière en matière de stockage », explique Wen, qui La durabilité des disques est estimée entre 50 et 100 ans, contre 5 ou 10 ans offerts par les disques durs actuels.. Ils sont également exposés à d’autres dangers, tels que des dommages physiques dus à des chutes ou à une exposition à des niveaux d’humidité excessifs.
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L’intention des chercheurs est que la technologie ne soit pas utilisée exclusivement par les grandes entreprises technologiques, mais qu’elle puisse également bénéficier aux individus à l’avenir. Ceux-ci peuvent avoir votre propre centre de données à domicile. « Auparavant, cela demandait beaucoup d’espace et d’investissement, mais à l’avenir, les familles pourront disposer d’un seul disque pour stocker un grand nombre de photos, de vidéos et de documents au lieu de les stocker sur de nombreux disques durs externes différents », dit-il. .
L’équipe travaille désormais au développement de nouvelles façons de réduire la vitesse et la puissance requises pour écrire et lire des données à partir du disqueen plus de fabriquer un appareil abordable permettant d’accéder aux données pour pouvoir le commercialiser dans les années à venir.