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Le sale « secret carbone » derrière les supports de stockage SSD : leur empreinte CO2 est plus importante que celle des disques dits durs (HDD),
D'après ce qui ressort d'une étude universitaire

Le , par Patrick Ruiz

11PARTAGES

17  0 
Les supports de stockage SSD consomment beaucoup moins d'énergie que les disques dits durs (HDD). Néanmoins, une nouvelle étude révèle que leur empreinte carbone sur toute leur durée de vie est beaucoup plus élevée que celle de leurs cousins dits durs. L’étude de Swamit Tannu de l'Université du Wisconsin à Madison et Prashant Nair de l'Université de la Colombie-Britannique à Vancouver divise les observateurs sur divers aspects.

Les supports de stockage SSD sont constitués d'un ensemble de circuits intégrés qui stockent des données sans aucune pièce mobile. En comparaison, les disques durs (HDD) stockent les informations sur un disque magnétique rotatif. En raison de cette simplicité, les SSD ont révolutionné la forme et la fonction des appareils informatiques. Les smartphones, par exemple, utilisent des disques SSD.

Les avantages des disques SSD par rapport aux disques durs sont légion. Ils sont plus petits, mécaniquement plus simples, plus rapides pour lire et écrire des données que leurs cousins à disque dur. Ils sont également plus économes en énergie.

L’aspect qui suscite plusieurs débats est que Tannu et Nair ont mesuré l'empreinte carbone par gigaoctet de ces dispositifs pendant toute leur durée de vie et, de manière inattendue, il s'avère que les SSD ont une empreinte carbone plus importante comme l’illustre la distribution suivante des empreintes carbone sur un ordinateur de bureau.


Tannu et Nair arrivent à cette conclusion en additionnant la quantité de carbone émise tout au long de la durée de vie de ces appareils, estimée à dix ans. Cela comprend le carbone émis lors de la fabrication, du fonctionnement, du transport et de l'élimination.

Pour lire et écrire des données, les disques durs consomment 4,2 watts, contre 1,3 W pour les disques SSD. Les chercheurs ont calculé qu'un disque dur d'un téraoctet émet l'équivalent de 159 kilogrammes de dioxyde de carbone au cours de sa durée de vie de dix ans. En comparaison, un disque dur SSD de 1 téraoctet n'émet que 49,2 kg sur 10 ans.

Mais la fabrication des disques SSD est nettement plus intensive en carbone. En effet, les installations de fabrication de puces pour les SSD fonctionnent à des températures et des pressions extrêmes, dont le maintien est gourmand en énergie. De plus, des mémoires plus grandes nécessitent plus de puces, ce qui augmente d'autant l'empreinte carbone.

Tout cela se traduit par une empreinte carbone importante pour la fabrication des SSD. Tannu et Nair ont calculé que la fabrication d'un SSD d'un téraoctet émet l'équivalent de 320 kg de dioxyde de carbone. En comparaison, un disque dur similaire n'émet que 40 kg.

L'empreinte de la durée de vie d'un SSD d'un téraoctet est donc de 369,2 kg d'équivalent dioxyde de carbone, contre 199 kg pour un disque dur. Les disques durs sont donc beaucoup plus propres.

C'est un résultat contre-intuitif qui a des implications importantes. À tout le moins, il suggère que les fabricants d'ordinateurs et les opérateurs de stockage de données en nuage devraient reconsidérer la façon dont ils utilisent les disques SSD et les disques durs. Par exemple, près de 40 % de l'empreinte carbone d'un ordinateur de bureau provient de son disque SSD, contre seulement 4 % pour le processeur et 11 % pour le l’unité de traitement graphique (GPU).


Selon les chercheurs, les exploitants de centres de données pourraient réduire leur empreinte écologique en modifiant la façon dont ils utilisent les disques SSD. Par exemple, la durée de vie des SSD pourrait être prolongée en introduisant de meilleures stratégies de lecture et d'écriture des données afin que toutes les cellules de données s'usent uniformément. De meilleurs codes correcteurs d'erreurs pourraient permettre aux SSD de fonctionner avec des cellules de mémoire endommagées et ainsi prolonger leur durée de vie. Les centres de données pourraient également utiliser des disques durs pour les opérations de mémoire moins exigeantes.

Tannu et Nair insistent sur le fait que leur analyse ne tient pas compte d'autres facteurs. En particulier, ils affirment que leur analyse ne tient pas compte de l'impact des disques SSD sur les performances globales.

Néanmoins, le message clair de cette étude est que l'empreinte carbone de toute opération liée à un ordinateur dépend de nombreux facteurs autres que le carbone émis lorsque l'ordinateur est allumé. En effet, il s'avère qu'il s'agit d'une fraction relativement faible. Cela implique qu'une réflexion beaucoup plus nuancée doit être appliquée pour réduire le coût en carbone de ces systèmes à l'avenir et que les réductions potentielles pourraient être importantes.

Le secteur des technologies de l'information étant responsable de 2 % des émissions mondiales de carbone et ces émissions étant appelées à doubler au cours des dix prochaines années, cette nouvelle réflexion sera nécessaire le plus tôt possible.

Source : Etude

Et vous ?

Que pensez-vous de cette étude ? Pertinente ou pas ?

Voir aussi :

Intel annonce le lancement de la série des SSD Optane pour le grand public pourront-ils apporter une révolution ?

Nimbus dévoile son ExaDrive, un SSD de 50 To qui dépasse la densité de stockage des meilleurs disques durs

Stockage : les SSD Optane d'Intel bientôt disponibles pour le grand public cependant à un coût relativement prohibitif

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Avatar de xbrossard
Membre du Club https://www.developpez.com
Le 04/08/2022 à 9:39
L'essentiel des gains de performance de ces dernières années dû au matériel a été gaspillé par les informaticiens au nom du sacro-saint principe "faire au plus vite". Combien d'applications sont affreusement mal optimisés, avec l'inclusion de milliers de composants parfaitement inutiles dont on ne fait pas l'effort d'optimiser, tout ça pour être le premier sur le marché? Le fonctionnement capitaliste porte intrinsèquement en lui le gaspillage des ressources, car l'optimisation coûte pour un gain non visible par l'acheteur.
Quand on voit la qualité des logiciels actuels, aux IHM pauvres (et souvent moches), bourré de problèmes d'incompatibilité (le nombre de sites qui ne marchent plus sous Firefox est en expansion constante), lentes (parce qu'infestés par des pubs bouffant de la bande passante constamment), on se demande vraiment où est le progrès. Et dans le domaine des jeux, c'est pareil: le retour des jeux pixelisés cachent souvent l'incapacité des développeurs à optimiser leur code.
Et concernant la vitesse de Windows, personne ne se pose la question pourquoi le système ralenti au fur et à mesure du temps, même sans installer de nouveaux logiciels? Comment ont-ils réussis à faire un système obsolète qui "vieilli" comme son utilisateur?
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Avatar de yannickt
Membre régulier https://www.developpez.com
Le 04/08/2022 à 11:29
Citation Envoyé par calvaire Voir le message
Bon sinon, cette pollution est indispensable selon moins, qui veut franchement retourner en arrière et installer windows sur un HDD ?
Windows mettrait 30-1minutes pour booter sur un HDD, sans compter le temps de démarrage des logiciels [...]
J'ai dû récemment réinstaller un Windows 10 qui mettais 2 à 5 minutes a booter sur un SSD. Le problème n'est pas tant SSD vs HDD, mais pourquoi Windows (et plus généralement les applis) sont développés avec les pieds en matière d'optimisation. J'ai bien aimé le témoignage d'un admin qui explique d'un Windows 7 à sa sortie fonctionnait très bien sur HDD, mais si tu réinstallais la même machine 3 ans plus tard, ça n'allait plus, car MS a fait du travail de sagouin dans les maj successives. J'ai presque envie de dire que le HDD devrait être obligatoire pour certains dév, histoire qu'ils optimisent un peu...
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Avatar de OrthodoxWindows
Membre expérimenté https://www.developpez.com
Le 04/08/2022 à 18:12
Citation Envoyé par xbrossard Voir le message
L'essentiel des gains de performance de ces dernières années dû au matériel a été gaspillé par les informaticiens au nom du sacro-saint principe "faire au plus vite". Combien d'applications sont affreusement mal optimisés, avec l'inclusion de milliers de composants parfaitement inutiles dont on ne fait pas l'effort d'optimiser, tout ça pour être le premier sur le marché? Le fonctionnement capitaliste porte intrinsèquement en lui le gaspillage des ressources, car l'optimisation coûte pour un gain non visible par l'acheteur.
Quand on voit la qualité des logiciels actuels, aux IHM pauvres (et souvent moches), bourré de problèmes d'incompatibilité (le nombre de sites qui ne marchent plus sous Firefox est en expansion constante), lentes (parce qu'infestés par des pubs bouffant de la bande passante constamment), on se demande vraiment où est le progrès. Et dans le domaine des jeux, c'est pareil: le retour des jeux pixelisés cachent souvent l'incapacité des développeurs à optimiser leur code.
Et concernant la vitesse de Windows, personne ne se pose la question pourquoi le système ralenti au fur et à mesure du temps, même sans installer de nouveaux logiciels? Comment ont-ils réussis à faire un système obsolète qui "vieilli" comme son utilisateur?
+1000 Je suis totalement d'accord. Le problème du poids des logiciels à d’ailleurs déjà été évoqué.
Pour ce qui est de Windows, j'ajoute qu'il contient trop de processus qui écrivent en permanence dans le disque (notamment OneDrive,SuperFetch et le service d'indexation), sans compter les composants additionnels populaires (genre Avast).
Et Android possède probablement ses équivalents.
Or la durée de vie d'un SSD se définit par le nombre d'écritures. Si les processus écrivent tout le temps des données, la durée de vie du SSD s'en retrouvera diminué (et l'ordinateur ralenti).

Un autre problème est celui du "cloud" qui n’amène pas les gens (et les entreprises) à réfléchir sur la consommation de ressources, contrairement aux serveurs autohébergés.
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Avatar de Steinvikel
Membre expert https://www.developpez.com
Le 05/08/2022 à 1:07
Citation Envoyé par yannickt Voir le message
(...) Le problème n'est pas tant SSD vs HDD, mais pourquoi Windows (et plus généralement les applis) sont développés avec les pieds en matière d'optimisation.(...)
Je suis convaincu, par les retours que j'ai pu avoir par différents acteurs parfois en dev, parfois périphériques, en plus de mon expérience en conception électronique que :
Les solutions ne sont pas "développées avec les pieds en matière d'optimisation" ...elles ne sont tout simplement pas optimisées du tout !
La faute à l'émergence du discours durant le cursus de formation >> " aujourd'hui les ressources matérielles et logicielles sont gargantuesques, inutile de chercher l'économie, laissez les optimisations au compilateur et à la VM ...appliquez vous plutôt à documenter et livrer avec le moins de retard possible. "
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Avatar de calvaire
Membre expert https://www.developpez.com
Le 05/08/2022 à 8:31
Citation Envoyé par Steinvikel Voir le message
Je suis convaincu, par les retours que j'ai pu avoir par différents acteurs parfois en dev, parfois périphériques, en plus de mon expérience en conception électronique que :
Les solutions ne sont pas "développées avec les pieds en matière d'optimisation" ...elles ne sont tout simplement pas optimisées du tout !
La faute à l'émergence du discours durant le cursus de formation >> " aujourd'hui les ressources matérielles et logicielles sont gargantuesques, inutile de chercher l'économie, laissez les optimisations au compilateur et à la VM ...appliquez vous plutôt à documenter et livrer avec le moins de retard possible. "
oui aujourd'hui l'optimisation on s'en fou dans 99% des projets.
Le plus important c'est le cout et le respect des deadline. Les ingénieurs sont parfaitement capable et compétent pour développer des logiciels optimisé, mais derriere ils faut plus de temps et plus d'argent.

L'optimisation et les tests sont très souvent pas fait dans les projets pour gagner du temps. Pour un particulier, vous le voyer souvent dans les jeux videos, ca doit sortir à tels date, pas le choix le jeu sort pas fini, mal optimisé et buggé.
Si vous êtes pas content, c'est tout le système capitaliste qu'il faut remettre en cause, vous avez la meme chose avec la (mal) bouffe et les vêtements qualité sheine.
Il y'a bien quelques secteurs qui mettent la stabilité et l'optimisation en avant (nucléaire, aéronautique, aérospatial, militaire) mais c'est marginal.
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Avatar de nadjim
Membre régulier https://www.developpez.com
Le 04/08/2022 à 10:39
Je me demande si à l'utilisation ils ne vont pas devenir aussi énergivores que les HDD, quand on voit que maintenant on leur colle des systèmes de refroidissement de plus en plus gros.

Avant il n'était pas utile de coller un radiateur au SSD, il chauffait tellement peu que cela avait peu d'intérêts. Ensuite sont arrivés les radiateurs. Maintenant on trouve des systèmes de refroidissement de plus en plus gros (gros radiateurs et ventilateurs de plus en plus imposants). Peut-être en partie parce que le nombre de puce a augmenté, mais je pense surtout que cela est dû au débit de plus en plus important que l'on peut voir. En tout cas il me semble que l'un des principaux avantages du SSD (faible consommation) est en train de disparaitre.
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Avatar de AlexBelz35
Nouveau Candidat au Club https://www.developpez.com
Le 22/11/2022 à 15:23
Bonjour,

Cet article est très intéressant.
@Patrick Ruiz , auriez-vous le lien vers l'étude en question ?

Cependant il y a une chose qui attise ma curiosité : "durée de vie de ces appareils, estimée à dix ans. "
Si la durée de vie est estimée à 10 ans, pourquoi le CAPEX change entre 5 et 10 ans ? il devrait être le même. (on n'a pas besoin de racheter de disque dur entre la 5ème et la 10ème année).

On arriverait alors à

Storage Opex (Kg CO2e) Capex (Kg CO2e) Total (Kg CO2e)
Exp. Life 5 10 5 10 5 10
HDD (1TB) 79.6 159 20 20 99.6 179
SSD (1TB) 24.6 49.2 160 160 184.6 209.2

Ce qui montre que le SSD rejoint le HDD avec la durée.
Si on trace une courbe, le point de croisement se situerait entre 12 et 13 ans. Au delà, c'est le SSD qui "gagnerait" le match. (sous réserve qu'il tienne vraiment jusque là).


Comme la plupart des utilisateurs changent de matériel avant 12 ans, c'est donc le HDD qui gagne.

De plus, si l'usage est de type Archivage, ou disque dur externe, avec le matériel éteint la plupart du temps, le CAPEX reste mais l'OPEX diminue drastiquement. Le HDD reste le moins générateur de CO2e, cette fois avec une forte différence.
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Avatar de calvaire
Membre expert https://www.developpez.com
Le 04/08/2022 à 9:12
si cette étude est vrai, elle est vrai pour 1tb, quand est il des gross ssd de 20 voir 100to ?

Les HDD ont atteint leurs limite en terme de capacité, on stagne vers les 20-30to, mais des entreprises commercialise des SSD de 60-100To, entre 3 HDD de 20to et 1 SSD de 60To, qui pollue le moins ?
Et c'est dommage que l'étude ne parle pas du stockage UFS des smartphones/tablettes et des Emmc utilisé dans les cartes embarqué, histoire de voir si ca pollue plus ou moins.

Bon sinon, cette pollution est indispensable selon moins, qui veut franchement retourner en arrière et installer windows sur un HDD ?
Le SSD c'est l'une des rare innovation qui apporte un vrai plus aux gens, ce serait dommage de s'en priver. A l'inverse de nos cpu et gpu qui a chaque nouvelle gen demande plus de watt sans forcément avoir des OS plus rapide et des jeux plus performant avec une meilleur physique ou une meilleur IA.

Mais au final je ne crois pas cette étude, elle oublie un truc hyper important, le temps... Windows mettrait 30-1minutes pour booter sur un HDD, sans compter le temps de démarrage des logiciels et des freeze de chargements quand on cliquerai sur le mojndre bouton dans un IDE...
Le SSD surprime ces temps d'attentes donc rends la machine plus rapide/disponible immédiatement, sur un laptop de 50w quelle est le gain sur 1 année ? sur une Workstation de 500watt quel est le gain sur année ?

En tant que dev, je gagne facile 15 minutes/jours minimum avec le ssd et... des problèmes cardiaque du à l'énervement en moins
15minutes sur une machine de 500w ca fait du co2 sur 1 année je trouve.
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