De quelle quantité d'électricité Internet a-t-il besoin ?

Des gros titres comme "une demi-centrale nucléaire pour les centres de calcul suisses" ou "Si cela continue, les PC, Internet et autres dévoreront dans 20 ans autant d'électricité que le monde entier aujourd'hui" font dresser l'oreille. Mais est-ce vrai ? Combien d'électricité co?te toute l'infrastructure Internet, y compris les centres de données, les réseaux de communication et tous les téléphones portables ?

Les principaux composants d'Internet sont les ordinateurs. Ceux-ci deviennent de plus en plus efficaces sur le plan énergétique, ils consomment de moins en moins d'électricité par opération de machine exécutée. Si, dans les années 1950, un ordinateur de grande taille ne pouvait effectuer qu'une dizaine de milliers d'opérations avec un kilowattheure d'électricité (soit la quantité d'énergie nécessaire pour cuisiner un repas pour quatre personnes), les ordinateurs portables actuels peuvent effectuer plus d'un billion d'opérations. Dans aucun autre domaine, l'efficacité énergétique ne s'est améliorée aussi rapidement et sur une aussi longue période : depuis 1950, elle a doublé tous les ans et demi [1].

La demande en électricité reste un sujet de préoccupation

Pourquoi la consommation d'énergie des ordinateurs est-elle un sujet de préoccupation face à l'augmentation rapide de l'efficacité énergétique ? Outre le désir généralisé d'utiliser les tablettes, smartphones et ordinateurs portables avec des batteries aussi petites que possible, toujours plus longtemps en mobilité, il y a deux raisons à cela :

1. La vitesse (c'est-à-dire le nombre d'opérations par seconde) a augmenté presque au même rythme que l'efficacité énergétique, de sorte que les deux effets se neutralisent presque : Un PC consomme aujourd'hui presque autant d'électricité par minute que les premiers "ordinateurs domestiques" d'il y a plus de 30 ans, qui étaient mille fois plus lents.
2. La quantité d'ordinateurs a énormément augmenté, les PC devenant de moins en moins chers, de plus en plus utiles et de plus en plus recherchés. Pendant longtemps, leur nombre a doublé tous les quatre ans, et aujourd'hui, même chaque smartphone est un ordinateur à part entière - plus d'un milliard de ces accès mobiles à Internet ont été vendus rien que l'année dernière.

Mais il existe aussi des tendances contraires. Le fait que nous utilisions de plus en plus souvent un ordinateur portable plus économe, voire une tablette pour surfer sur Internet, au lieu d'un PC, a des conséquences mesurables : Alors qu'en 2008, l'ensemble des ménages suisses avait encore besoin d'environ 500 GWh d'électricité pour les ordinateurs, cinq ans plus tard (malgré une augmentation d'un bon tiers du nombre d'appareils), seuls 361 GWh, soit 28 % de moins, étaient nécessaires. Cela représente à peine 2 % de la consommation moyenne d'électricité des ménages.

Tout l'Internet

Pour saisir la consommation d'électricité de l'ensemble d'Internet, y compris tous les composants d'infrastructure, il est judicieux de former trois catégories :

1. Terminaux pour les utilisateurs : PC, ordinateurs portables, téléphones, écrans, lecteurs de livres électroniques, consoles de jeux, etc.
2. Les centres de données et de calcul avec leurs serveurs et leurs groupes de refroidissement.
3. Les réseaux de communication, y compris les stations de téléphonie mobile et les routeurs Internet.

Les estimations des besoins en énergie à cet effet dans le monde ne sont pas simples et comportent une certaine incertitude. Le nombre d'appareils, leur consommation d'électricité, leur fréquence d'utilisation et leur durée de vie ainsi que quelques autres facteurs entrent en ligne de compte. Il existe aujourd'hui plusieurs analyses [2,3] qui diffèrent quelque peu les unes des autres en ce qui concerne la consommation d'énergie estimée, mais qui sont bien comparables en ce qui concerne les tendances constatées.

En gros, il en résulte que les trois catégories consomment actuellement à peu près la même quantité d'électricité et qu'en 2012, tout cela représentait environ 4 % de la consommation mondiale d'électricité, soit un peu plus de 900 TWh [3]. Si l'on ajoute à cela l'électricité nécessaire à la fabrication du matériel (environ 330 TWh [2]), ce chiffre passe à plus de 5 %.

Croissance future

Dans différents scénarios, les analyses tentent d'extrapoler les tendances de la consommation électrique d'Internet dans le futur. Les scénarios moyens aboutissent à un taux d'augmentation annuel de 4 à 7 pour cent. Ce taux serait supérieur à la croissance de la consommation totale d'électricité dans le monde (environ 3,5 % par an au cours des dernières années), de sorte que la part d'Internet dans la consommation d'électricité devrait continuer à augmenter. Des trois secteurs mentionnés, c'est le besoin en énergie pour les réseaux qui cro?t le plus rapidement, doublant en seulement 10 ans et reflétant notre soif de toujours plus de données provenant d'Internet, téléchargées en un temps toujours plus court. En revanche, la consommation d'électricité pour les terminaux n'augmente pratiquement plus dans de nombreux pays.

Notre attente que "tout" soit sur le réseau, puis instantanément sur nos appareils mobiles en un clic ou un balayage, est donc responsable de la consommation d'énergie toujours croissante d'Internet - l'efficacité énergétique rapidement croissante des composants technologiques sous-jacents ne peut pas compenser notre faim de données qui augmente encore beaucoup plus rapidement.