Résultats significatifs et mesurables de l'écosystème des télécommunications sur le développement durable

Ce serait formidable de pouvoir actionner un interrupteur pour les réseaux qui, à l'heure actuelle, consomment environ 3 % de l'électricité mondiale et émettent environ 2 % des GES afin de les rendre plus durables. Je suis convaincue que tous les opérateurs de télécommunications souhaiteraient réduire les coûts d'exploitation de leur réseau en économisant davantage d'énergie. Cependant, ces objectifs de durabilité constituent un problème complexe et à plusieurs couches, pour lequel la collaboration de tout un écosystème est nécessaire afin de réduire l'empreinte carbone du secteur des télécommunications. 

De nombreux opérateurs optent pour l'analyse avancée des données basée sur l'intelligence artificielle (IA) en vue d'obtenir de meilleurs résultats. Néanmoins, l'efficacité de l'IA dépend des données que nous lui fournissons. Il nous reste donc un défi à relever : la collecte de données suffisamment précises pour, par exemple, les modèles de trafic et la consommation d'énergie sur les réseaux traditionnels, cloud et multifournisseurs. Un autre défi qui se pose : l'application en temps réel des recommandations de l'IA sur le réseau et les workflows associés au moyen d'une automatisation considérable. En outre, l'IA elle-même peut consommer beaucoup d'électricité. Il faut donc faire preuve de prudence dans son utilisation pour l'optimisation de la consommation d'électricité d'un réseau. 

Même à l'heure actuelle, de nombreux projets de développement durable sont mis en œuvre de manière isolée et axés sur des domaines du réseau ou des défis individuels. Cette approche a montré ses limites. Pour optimiser les effets des stratégies d'économie d'énergie, il est nécessaire d'adopter une approche plus globale dans tous les domaines du réseau, en exploitant des plateformes ouvertes qui exploitent l'analyse avancée des données, l'IA et l'automatisation. Dans cet article, j'expose les bases d'une approche unifiée en présentant certaines réalisations sur lesquelles nous travaillons activement avec nos partenaires.

Optimisation de la valeur et réduction de la consommation d'énergie grâce à une infrastructure ouverte de cœur 5G

Red Hat, NEC et Intel se sont associés pour fournir une infrastructure ouverte de cœur 5G qui permet de réduire les dépenses d'exploitation liées à la consommation et au coût de l'énergie. Aujourd'hui, avec la solution Intel® Infrastructure Power Manager pour les cœurs 5G, NEC peut réduire de plus de 30 % la consommation d'électricité de toutes les fonctions 5G User Plane Function (UPF) sur Red Hat OpenShift. Avec Intel® Infrastructure Power Manager pour les cœurs 5G, chaque cœur de processeur dispose de la puissance nécessaire au bon moment pour maintenir les émissions et les coûts au plus bas. Découvrez comment Red Hat, NEC et Intel collaborent pour contribuer au développement durable et à la réduction de la consommation d'électricité des réseaux 5G.

Traitement des appels et continuité des paquets plus durables et performants

L'année dernière, nous avons présenté notre collaboration avec Arm, qui vise à proposer des solutions 5G et vRAN (réseau d'accès radio virtualisé) plus économes en énergie, basées sur les technologies Open Source de Red Hat et les plateformes de calcul Arm®.

Plus récemment, en collaboration avec NEC, Arm et Qualcomm Technologies, Inc., nous avons montré l'exploitation de bout en bout du réseau vRAN ouvert et des produits de cœur 5G de NEC à l'aide des cartes accélératrices Qualcomm® X100 5G RAN et des CPU qui reposent sur Neoverse™ d'Arm sur Red Hat OpenShift, dans un environnement commercialement équivalent. En associant nos technologies, nous avons réussi à mettre en œuvre un traitement des appels et une continuité des paquets plus durables tout en gagnant de l'espace et en économisant de l'énergie, ce qui peut réduire considérablement le coût total de possession (TCO) pour les déploiements RAN des opérateurs de télécommunications.

Surveillance de la consommation d'énergie avec Kepler et l'IA

L'entraînement et l'inférence des modèles consomment une grande quantité d'énergie au niveau des conteneurs, des pods et des espaces de noms. Le projet Open Source Kepler, ou Kubernetes-based Efficient Power Level Exporter, recueille les indicateurs de mesure de consommation d'énergie sur un large éventail de plateformes pour aider les administrateurs système et les développeurs à comprendre, optimiser et planifier cette consommation. Cocréée par Red Hat et IBM Research et utilisée par Red Hat OpenShift pour la surveillance de l'énergie, cette technologie permet de capturer la consommation des CPU et des GPU (processeurs graphiques). Les informations obtenues sur les modèles d'utilisation de calcul lors des tâches d'entraînement et d'inférence permettent de guider les éventuels réglage et optimisation.

Kepler fournit aux projets et technologies Open Source les données nécessaires pour mieux gérer l'énergie. Par exemple, SusQL est un projet Open Source qui sert à suivre les tâches d'entraînement des modèles d'IA dans les environnements distribués. Il utilise des indicateurs de mesure Kepler pour agréger la consommation d'énergie des tâches d'entraînement distribué, ce qui permet d'étendre ces analyses au niveau du cluster. 

Il donne également accès à des services d'inférence de modèle d'optimisation, comme ceux fournis sur Red Hat OpenShift AI, une plateforme MLOps conçue pour la création, l'entraînement, le déploiement et la surveillance des applications basées sur l'IA sur OpenShift. Ainsi, il est possible de surveiller la consommation d'électricité afin de déduire les schémas d'utilisation de l'énergie. Ces schémas peuvent être mis en corrélation avec la configuration du système et le provisionnement de service pour générer des recommandations pour des performances optimales par configuration de watt. En intégrant des outils tels que Kepler à notre gamme de produits, nous pouvons contribuer à rendre l'IA plus durable.

Économie d'énergie de l'analyse basée sur l'IA en périphérie du réseau

Chez Red Hat, nous nous impliquons au sein de IOWN Global Forum afin de proposer des solutions plus intelligentes pour l'avenir en prenant en compte le développement durable. Plus récemment, Red Hat, NTT, Fujitsu et NVIDIA ont réussi à démontrer l'efficacité énergétique d'une solution de plateforme basée sur IOWN avec le pipeline de données accéléré de NTT pour les services d'analyse basée sur l'IA. En optimisant l'inférence de l'IA en périphérie du réseau pour l'analyse des données de caméras vidéo à grande échelle, nous avons pu réduire considérablement la consommation d'électricité en associant le réseau entièrement photonique (APN) et l'infrastructure centrée sur les données (DCI) d'IOWN à Red Hat OpenShift afin de fournir des analyses de données d'IA à grande échelle.

Cette collaboration montre qu'il est possible de réduire considérablement la consommation d'énergie tout en maintenant une faible latence dans le cas d'utilisation de l'analyse de vidéo basée sur l'IA en périphérie du réseau. Même avec un grand nombre de caméras connectées, la latence nécessaire pour agréger et analyser les données à l'aide de l'IA peut être réduite de 60 % par rapport à la latence des clouds centralisés. Grâce à la mise en œuvre de la technologie de conteneurs avec Red Hat OpenShift, NTT peut effectuer des analyses d'IA en toute flexibilité. Cette solution est donc largement utilisable, que ce soit pour l'analyse de vidéo basée sur l'IA dans les villes intelligentes ou pour des scénarios similaires avec de nombreux capteurs distribués.

Réduction de la consommation d'électricité du réseau grâce à Red Hat, Intel et Ericsson

Nous travaillons en étroite collaboration avec Intel et Ericsson pour développer, intégrer et déployer des technologies cloud-native plus durables qui réduisent les coûts énergétiques et les émissions de carbone des réseaux. Un équilibre doit être atteint entre l'optimisation et la réduction de la consommation d'énergie, et le maintien des performances du réseau. Red Hat, Intel et Ericsson commencent par se concentrer sur les réseaux d'accès radio (RAN). Ils ont montré une économie allant jusqu'à 20 % sur la consommation d'énergie de traitement grâce aux processeurs Intel® Xeon® Scalable de 4e génération dotés de la fonction vRAN Boost. La solution repose sur trois piliers : le matériel (notamment les serveurs et les accélérateurs à faible consommation énergétique), les logiciels (tels que la mise à l'échelle dynamique en temps réel des cœurs de processeur pour les charges de travail d'unité distribuée, ou DU, et d'unité centralisée, ou CU, du réseau RAN) et l'automatisation (en temps réel et économe en énergie, basée sur l'utilisation du réseau et les modèles de trafic). Regardez cette vidéo pour découvrir comment Red Hat, Intel et Ericsson aident les fournisseurs à créer des solutions cloud plus durables.

Mise à l'échelle intelligente pour les datacenters de télécommunications

Red Hat et Intracom Telecom s'associent pour fournir une solution qui permet d'optimiser les infrastructures basées sur OpenShift (sur site et dans le cloud), grâce à l'ajustement proactif des charges de travail des serveurs et à la mise hors tension stratégique des serveurs sous-utilisés afin de réduire la consommation d'électricité de veille, sans compromettre les performances des charges de travail ni la stabilité. Le nombre de nœuds de calcul est mis à l'échelle de manière dynamique, selon des prévisions en temps réel de la demande en ressources, afin d'assurer une évolutivité et une efficacité optimales de l'infrastructure. Cette solution est adaptée aux datacenters de télécommunications convergents qui hébergent des fonctions de réseau 5G (pods de fonction de plan utilisateur, pods de plan de contrôle) et des services associés (pods d'IA, pods de périphérie de réseau), car la charge de trafic de ces services varie de façon cyclique, selon des modèles quotidiens et hebdomadaires. La fonctionnalité de mise à l'échelle intelligente peut réduire considérablement le nombre moyen de nœuds de calcul, même dans les datacenters de télécommunications qui présentent de légères variations de charge au cours d'une journée, ce qui permet de réduire grandement les coûts et la consommation d'énergie.

Innovation durable grâce à la collaboration

Forts de notre expérience en matière de développement d'outils, de capacités et de méthodes Open Source, nous plaçons le développement durable au sein du contrôle et de la gestion des architectures cloud-native. Nous nous appuyons aussi sur nos collaborations passées, cohérentes et ouvertes pour encourager une communauté de fabricants de matériel, d'éditeurs de logiciels indépendants (ISV), de clients et de décideurs à promouvoir les meilleures pratiques en matière de développement durable dans l'ensemble du secteur. La collecte et l'analyse des données seront essentielles pour que nos clients prennent les meilleures décisions en tenant compte des éléments adéquats. Nous poursuivons nos efforts d'amélioration des capacités d'observabilité à l'aide de plateformes d'IA et de l'automatisation, afin d'analyser les données à grande échelle et de formuler en temps voulu des recommandations sur les mesures à prendre. Accompagnés de nos clients et de nos partenaires, nous mettons en place une approche globale, basée sur les données et économe en énergie pour les environnements informatiques, réseau, cloud, de base et en périphérie du réseau. 

Si vous souhaitez en savoir plus, retrouvez-nous au MWC de Barcelone cette semaine sur le stand 2F30. Nous serons également présents sur la scène B du MWC, le mercredi 28 février de 14h45 à 15h45 CET (13h45 à 14h45 UTC), afin d'échanger sur les réseaux durables axés sur les objectifs.