CSC4535 - Numérique et consommation énergétique : agir du processeur au logiciel

Objectif du module

L’objectif de ce module est de fournir aux futurs ingénieurs des méthodes qui leur permettent d’intégrer l’aspect consommation électrique d’un système informatique dès la conception de ces systèmes. Afin d’acquérir cette compétence, nous proposons des cours et des Tps qui permettent de prendre en main

1. des instruments de mesure de la consommation énergétique sur différents équipements informatiques
2. de modéliser la consommation énergétique de systèmes plus complexes
(qui intègrent des éléments dans le cloud notamment).

Acquis d’apprentissage

A la fin de ce module vous serez capable de :

• Expliquer l’impact du numérique sur la consommation électrique.
• Raisonner sur l’impact énergétique d’un nouveau système informatique de type numérique pour l'environnement (coût de production et gains à l'utilisation)
• Prendre en compte l’impact énergétique des usages courants du numérique (par exemple la vidéo)
• Raisonner sur l’impact énergétique de choix logiciels et systèmes (par exemple : langages de programmation, complexité des algorithmes, fréquence des processeurs)
• Modéliser la consommation électrique d’un système complexe
• Analyser le compromis énergie/performance

• Sujet
  Materiel
  Notions clés
• C1
  Introduction
  • Présentation du module (20mn)
  • Cours d'introduction (30mn)
  • La liste des projets (10mn)
  • Étude de l'article Le vrai coût énergétique du numérique (2h)
  • Outils complémentaires
    • Table d'ordres de grandeurs
  • Les proportions des consommations du numérique
  • Les unités de consommations électriques
  • Les ordres de grandeur
• C2
  Utilisation d'un watt-metre. Apporter vos chargeurs ! (téléphone et PC)
  • Cours
  • Installations préalables
  • TP Wattmeter
  • TP Wattmeter mesure consommation video
• C3-4
  Consommation énergétique des processeurs
  • Cours
  • Installations préalables
  • TP Likwid
  • TP comparaison
• C5
  Modèles (linéaires, quadratiques) de la consommation énergétique d’un serveur
  • Cours
  • TP
• C6
  Évaluer la consommation énergétique d’un data center
  • Cours
  • TP
• C7
  Impact des choix réseau sur la consommation des systèmes
  • Cours
  • TP
• C8
  Gestion dynamique des ressources
  • Cours
  • TP
• C9
  Présentation des modèles de MDP (Markov Decision Process) pour optimiser la consommation énergétique et les performances d’un data center
  • Cours
  • TP
• C10
  Algorithmes d’apprentissage par renforcement pour optimiser la consommation énergétique et analyser le compromis performance et économie d’énergie.
  • Cours
  • TP
  • Rendu à la fin de la séance
• C11
  Consommation électrique du logiciel
  • Cours
  • TP
  • TP comparaison de language
  • TP comparaison de java data structures
  • TP comparaison d'algorithmes de tri
  • TP patron observer
• C12
  Consommation électrique du logiciel
  • Cours
  • TP
• C13
  Évaluation énergétique de systèmes connectés
  • Cours
  • TP STERM
• C14-C15
  Restitution des projets
  • Cours
  • TP