Leçon
20 min
Aperçu gratuit
Fondamentaux : E = P × t
Objectifs d'apprentissage
- Distinguer puissance et énergie avec l'analogie du robinet
- Maîtriser la formule E = P × t et les conversions d'unités
- Calculer la consommation et le coût d'un serveur
- Comprendre les métriques PUE et FLOPS/W
Analogie du robinet : Puissance vs Énergie
🚰 La Puissance = le débit (litres/seconde) — intensité du flux à un instant T
💧 L'Énergie = le volume total dans le seau — puissance accumulée dans le temps
💧 L'Énergie = le volume total dans le seau — puissance accumulée dans le temps
La formule fondamentale
$$E = P \times t$$
| Grandeur | Unités SI | Unités pratiques | Conversion |
|---|---|---|---|
| Puissance P | Watt (W) | kW, MW | 1 kW = 1 000 W |
| Énergie E | Joule (J) | Wh, kWh | 1 kWh = 3,6 MJ |
Loi de Joule et CMOS
$$P = R \times I^2 = U \times I$$
$$P_{dyn} = C \cdot V^2 \cdot f$$
Exemples de consommation
| Équipement | Puissance | Durée | Énergie |
|---|---|---|---|
| Ampoule LED | 10 W | 5 h | 50 Wh |
| Laptop | 50 W | 8 h | 400 Wh |
| Serveur | 400 W | 24 h | 9 600 Wh = 9,6 kWh |
| Rack (10 serveurs) | 10 kW | 24 h | 240 kWh |
FLOPS/W
| Processeur | FLOPS/W |
|---|---|
| CPU | 10–20 GFLOPS/W |
| GPU | 50–80 GFLOPS/W |
| TPU Google v4 | 150–200 GFLOPS/W |
Exercice — Coût d'un serveur 24/7
Serveur 400 W, 24h/24, 30 jours, tarif 1,5 DH/kWh :
$E = 400 \times 24 \times 30 = 288\,000 \text{ Wh} = \mathbf{288 \text{ kWh}}$
Coût : $288 \times 1{,}5 = \mathbf{432 \text{ DH/mois}}$