De quoi parle-t-on ?

La consommation est mesurée en Watt (W). Il s’agit de la puissance électrique et cette valeur est donnée à un instant précis (puissance instantanée). Dans la mesure où la puissance consommée par un équipement électrique évolue en fonction de l’usage de l’équipement, il est envisageable de mesurer une puissance moyenne. Ce n’est pas réalisé directement ici par l’appareil (voir ensuite).

L’énergie (exprimée en Joule (J) ou en Kilowattheure (KWh)) n’est pas non plus mesurée directement ici. En effet, cette information est fonction du temps et est obtenue par calcul de la manière suivante :

E = P_moy * t

Avec :

  • P_moy : puissance moyenne consommée sur une durée t
  • t : durée de mesure

Cette information est utile ensuite notamment pour calculer le coût sur une période donnée, ou bien encore pour comparer deux équipements utilisés de manière différente.

Pourquoi procéder à la mesure de consommation réelle ?

Ça peut sembler évident mais je vais quand même détailler mes motivations :

Tout d’abord, je suis curieux et la valeur ne se devine pas. Il est possible de regarder les spécifications de ses équipements mais on passe à côté de l’usage réel fait de ces appareils. Par exemple, la puissance donnée pour une alimentation est une puissance maximale théorique à la prise, non la puissance réellement consommée par l’alimentation et l’ensemble des équipements qu’elle fait fonctionner. C’est la même chose pour un processeur qui ne consomme que rarement la puissance maximale (sauf si on le sollicite à fond mais dans de nombreux usages, ce n’est pas le cas). Je me suis amusé à faire cet exercice théorique et j’ai estimé (en fonction des spécifications de chacun des éléments matériels et des graphes disponibles dans Proxmox pour prendre en compte l’utilisation réelle) que mes machines consommaient en moyenne 100 W à elles deux. Sans trop spoiler, on va voir que je me suis bien planté.

Ensuite, sur le principe, des machines qui tournent 24h/24, 7j/7, ça semble moyen en termes de consommation d’énergie. Ce commentaire n’est pas tant financier qu’écologique en fait. Là, l’objectif est vraiment de rechercher le compromis permettant d’allier préservation des services auto-hébergés et réduction de la consommation d’énergie nécessaire à la fourniture de ces services. Dit autrement, il s’agit d’établir s’il est soutenable de s’auto-héberger au regard du coup énergétique que cela engendre lors de l’utilisation.

Dernier point, c’est plus de la “com” qu’autre chose. Dans la tête de certaines personnes, un PC est forcement un truc avec une alimentation de 380 W, voir plus si c’est une machine de joueur. Difficile d’avancer l’idée qu’il est possible de contenir ça dans des proportions raisonnables. Alors objectiver la chose avec des mesures un minimum reproductibles, ça permet de relativiser et de discuter de la démarche relative à l’auto-hébergement.

Appareil de mesure

L’appareil de mesure utilisé ici est un modèle d’entrée de gamme acheté sur internet à 25 € environ. Le modèle précis est le suivant : Wattmètre GreenBlue GB202. Il est utilisé uniquement pour sa fonction de mesure de la puissance instantanée. Les autres fonctionnalités ne sont pas exploitées dans le cas présent.

S’agissant de la marge d’erreur de mesure de cet appareil, la spécification dit :

  • Erreur de mesure de tension ± 1%
  • Erreur de courant ± 1% ou 0.01A

Pour rappel, la puissance est obtenue de la manière suivante : P = U x I. Dans ces conditions, et en arrondissant, l’erreur maximale de mesure de puissance est de ± 2%. C’est tout à fait acceptable dans le cas présent.

Protocole de mesure

Mes mesures sont réalisées à la prise. Les appareils de la partie auto-hébergé sont tous sur une même multiprise. Afin d’avoir le détail par appareil, je procède donc à la mise sous tension progressive équipement par équipement dans l’ordre suivant :

  1. Switch D-Link DGS-1100-08
  2. Serveur Proxmox VE
    • CPU : Intel(R) Core(TM) i5-4570 CPU @ 3.20GHz (quad-core)
    • 16 Go de RAM DDR3 (4 barrettes de 4 Go)
    • 1 To de SSD (un disque)
  3. AP-Wifi Netgear WAX610 (c’est pas vraiment lié au sujet mais c’est toujours intéressant. L’équipement peut être alimenté en POE mais ce n’est pas le cas ici où un chargeur dédié est employé.)
  4. Serveur Proxmox Backup
    • CPU : Intel(R) Core(TM) i3-8100 CPU @ 3.60GHz (quad-core)
    • 8 Go de RAM DDR4 (2 barrettes de 4 Go)
    • 2 To de disque HDD (un disque mécanique)
  5. Disque dur réseau NAS Synology DS215j (comportant deux disques mécaniques ; cette machine n’est mise sous tension qu’en cas de besoin)

La consommation des serveurs et du NAS est importante au démarrage. Ces valeurs ne sont pas retrouvées ensuite et je décide donc de ne pas en tenir compte (il en aurait été autrement si ces machines étaient amenées à redémarrer régulièrement). Les valeurs reportées sont celles obtenues une fois les systèmes démarrés et opérationnels. La consommation CPU moyenne sur mes machines dans leur fonctionnement nominal est de l’ordre de 10% à 20% des capacités maximales (c’est ce que je constate régulièrement). Les mesures sont donc effectuées dans ces conditions.

Une fois les systèmes démarrés et opérationnels, les mesures fluctuent toujours de quelques watts autour d’une valeur centrale. Aussi, je procède à une estimation de cette valeur moyenne en observant les fluctuations sur l’afficheur durant quelques dizaines de secondes.

Vous noterez que je ne m’intéresse qu’aux équipements de mon foyer. Certains dirons que mon auto-hébergement fait aussi usage d’équipements extérieurs. Dans la pratique, l’auto-hébergement représente une part minime des usages du réseau chez moi et des échanges de données avec l’extérieur. Je mets donc ça de côté…

Résultats

  • Switch D-Link DGS-1100-08 : 5,6 W
  • Serveur Proxmox VE : 25 W
  • AP-Wifi Netgear WAX610 : 5 W
  • Serveur Proxmox Backup : 10 W
  • NAS Synology DS215j : 20 W

Ces mesures ne restent que des estimations car j’utilise un appareil bas de gamme pour les réaliser. Je considère donc qu’il peut être sujet à une marge d’erreur plus importante que celle annoncée en théorie. De plus, j’ai approximé l’usage et mes conditions de tests diffèrent probablement un peu de la réalité observable sur une période plus longue.

Cela dit, l’ordre de grandeur est là. Les équipements qui participent à mon auto-hébergement internet consomment environ 40 W. Assez loin des 100 W estimés initialement. C’est plutôt une bonne nouvelle.

Éléments de comparaison

Là, ça continue à être intéressant. Tant que l’on a pas de références, les résultats mesurés ne veulent pas dire grand chose. Donc, avec le même appareil, j’ai continué à mesurer la consommation électrique de quelques équipements chez moi (des équipements amenés à fonctionner sur des temps longs) :

  • Ordinateur portable Lenovo T460 (sur son dock et avec sa batterie) : entre 11 W (système éteint et batterie en charge) et 30 W (système allumé et les 4 cœurs du processeur à fond). Régulièrement, la mesure à la prise de ce système allumé est à 20 W.
  • Écran Dell LCD 22" allumé :
    • luminosité 100% : 40 W
    • luminosité 50% : 30 W
  • Téléviseur LED 55 pouces allumé :
    • pas de source, la dalle est sous tension et affiche simplement le logo constructeur sur un fond noir : 28 W
    • avec source (tuner TNT ou autre source externe) : 47 W
  • PS4 allumée :
    • pas de jeu lancé : 45 W (environ, ça fluctue assez)
    • un jeu lancé (jeu dématérialisé, donc pas de support physique dans le lecteur) : entre 60 W et 70 W lors du jeu avec par moment des pics dépassant les 80 W.

Autre élément de comparaison, mon infra auto-hébergée consomme environ 5% de l’énergie électrique consommée dans mon logement. Cette comparaison est réalisée à partir des remontées de mesures de mon compteur électrique entre décembre 2021 et novembre 2022.

Conclusion

Mon analyse reste un peu rapide mais ça donne le ton. J’ai donc maintenant un peu de matière pour optimiser mon installation et pour ne pas tomber dans le piège des fausses bonnes idées. Finalement, je n’ai pas tant que ça de marge pour réduire la consommation de la partie auto-hébergée. Par contre, il y a des améliorations à trouver au niveau des éléments pris pour la comparaison, à commencer par les écrans un peu trop allumés. Ce n’étais pas le but de départ (on sait ce qu’on cherche mais on ne sait pas ce qu’on trouve).

Bref, à suivre…