Transition éco-responsable de Zenika : test d’un ordinateur portable éco-conçu par Why!

L’équipement informatique du personnel de Zenika représente une part significative de ses émissions de gaz à effet de serre (lire Estimation de notre empreinte environnementale), notamment à cause du choix d’une location du matériel sur 3 ans suivi d’un renouvellement systématique. Une alternative qui permettrait de réduire ces impacts serait de choisir de louer sur une durée plus longue un matériel éco-conçu, ce que propose la société coopérative française Commown. Avant de proposer cette alternative aux collègues, nous avons voulu tester le portable Why! N650DU et le comparer au Dell XPS 15 utilisé chez Zenika.

Cet article vous présente :

  • en quoi consiste l’écoconception d’un ordinateur
  • la configuration des deux ordinateurs testés
  • un comparatif de caractéristiques techniques (connectique, poids et encombrement des éléments) et subjectives (confort d’utilisation, « les + les – »)
  • un test de performance sur un cas de compilation d’un projet multiservice mono-repo

Note : je n’ai pas cassé volontairement (ni involontairement, d’ailleurs) le portable Why! pour en tester le caractère réparable.

Qu’est-ce qu’un ordinateur écoconçu ?

D’après les études menées par le collectif GreenIT.fr à l’échelle du monde (étude 2019) et à celle de la France (étude 2020-2021), les impacts environnementaux du numérique sont majoritairement causés :

  • par les équipements finaux (ordinateurs fixes, portables, téléphones, tablettes, objets connectés, etc.) qui représentaient 34 milliards d’équipements en 2019, contre 70 millions d’équipements « serveur »
  • lors de leur fabrication (extraction des ressources ; pollutions de l’eau, de l’air et des sols ; émission de gaz à effet de serre, etc.)

Pour réduire les impacts environnementaux du numérique, il est donc important de ralentir le renouvellement des équipements, pour réduire le rythme de fabrication. Cela passe contre différents types d’obsolescence : certaines sont malheureusement programmées (« ancien » matériel non supporté par des versions récentes de systèmes d’exploitation), mais d’autres viennent de panne ou de casse. Ainsi, nous nous retrouvons souvent à devoir racheter un téléphone parce que la batterie fatiguée est collée au reste ou à racheter un ordinateur car la RAM n’est pas amovible.

Le constructeur Suisse Why! propose de lutter contre différents type d’obsolescences :

  • les composants sont assemblés de façon à faciliter le remplacement de composants défectueux ou obsolètes : batterie, écran, caméra, RAM, CPU, etc.
  • pouvoir séparer ces éléments (notamment les batteries) permet de les recycler plus facilement
  • engagement à fournir les pièces détachées pendant 10 ans
  • matériel fourni par défaut avec un système d’exploitation open-source (Ubuntu), Linux étant réputé compatible avec du matériel dernier cri comme du plus ancien
  • première marque européenne à publier des guides de réparation sur la plateforme iFixit

Ainsi, en permettant le remplacement de pièces abîmées ou usées, la durée de vie de l’équipement s’allonge et son bilan écologique s’améliore.

Conditionnement de l’ordinateur Why!

À la réception, je constate un emballage plutôt minimal (du carton recyclable et quelques sachets plastiques) :

Première manifestation concrète d’écoconception, la batterie se clipse et se verrouille sans avoir besoin d’un tournevis :

Configuration testée

Les ordinateurs comparés, Dell et Why!, ont la même configuration technique :

  • disque dur SSD de 500 Go
  • écran 15 pouces
  • microprocesseur : Intel(R) Core(TM) i7-7700HQ CPU @ 2.80GHz
  • mémoire vive : 2 barrettes de 8 Go DDR4 64 bits, SODIMM, 2400 MT/s

Le système d’exploitation installé est la version 20.04 de Ubuntu Studio (pour la vie créative en dehors du travail 😁) et le partitionnement était le même :

  • la partition “Documents” est chiffrée avec LUKS car elle contient notamment les bases de code des clients pour qui je travaille, ainsi que les images Docker manipulées
  • la partition “box” est également chiffrée et contient mes projets personnels

Comparaison

Why! N650DUDell XPS15
dimensions380 mm x 265 mm x 33 mm357 mm x 236 mm x 22 mm
poids (2 180 + 230) + 470 = 2 880 g
(portable + batterie) + chargeur
1940 + 410 = 2 350 g
connectique3 USB, 1 USB-C, HDMI & VGA, ethernet, audio micro/ligne/casque séparés2 USB, 1 USB-C, HDMI, audio ligne/casque combiné
périphériquesCD/DVD rw
lecteur SD / MMC
pavé numérique
∅ témoin (ni num., ni caps.)
webcam en haut de l’écran
∅ lecteur CD
lecteur SD
∅ pavé numérique
témoin caps.
webcam en bas de l’écran
prix constructeur
au 4 déc. 2020
1 481,00 € TTC (site Why!)2 823,20 € TTC (site Dell)
Appréciation personnelle (et donc subjective)
les +3 ports USB 💝
Webcam en haut d’écran 💝
(plus naturel en visio)
Interopérabilité HDMI & VGA : conférences, cours
Pavé numérique 💝
Luminosité d’écran homogène
Prix réduit
Facilité de réparation 💝
Compacité et légèreté si vous êtes très nomade
Rétroéclairage des touches soigné 💝
Touchpad permettant de cliquer
Ventilateurs discrets 💝
Capot d’écran en métal (sentiment de solidité)
les –Touchpad ne permettant pas de cliquer
Rétroéclairage des touches brouillon
Absence de témoin lumineux pour le verrouillage du pavé numérique et des capitales
capot d’écran en plastique un peu souple (sentiment de fragilité)
Connexion Internet par Wifi ou par un adaptateur ethernet USB-C externe
Connectique USB limitée
Webcam en bas d’écran : contre-plongée et grosses mains en visio
Prix élevé

Pour un prix constructeur réduit, il est possible d’avoir un portable performant et plus respectueux de l’environnement (et de la DSI !) : facilité de réparation, évolutivité, pièces détachées disponibles pendant 10 ans, etc.). Par ailleurs, le portable Why! a des avantages que j’ai particulièrement appréciés et qui viennent relativiser un encombrement et un poids plus importants. En effet, la connectique du Why! (3 ports USB, ports HDMI et VGA, port ethernet) permet de se passer d’un hub externe quasiment indispensable pour le Dell, qui vient rajouter de l’encombrement et du poids. J’ai également apprécié le lecteur CD/DVD pour lire ou faire des sauvegardes de mes CD (oui, je fais partie des gens qui en achètent encore régulièrement 🦕).

Passer du Dell au Why! a toutefois induit un sentiment de perte d’ergonomie, peut-être justifiée par une sobriété matérielle. Pas de témoin lumineux pour la mise en majuscule ni pour l’activation du clavier numérique. Mais au final, à part pour la saisie de mot de passe, cela n’affecte pas mes activités de rédaction de code. Aussi, le fait de passer d’un écran protégé par une coque métallique à une coque en plastique m’a donné l’impression d’une machine plus fragile (Why! propose un autre modèle avec une coque métallique, voir en conclusion).

Test de performance

Le service numérique sur lequel je travaille avec mon client est composé de différentes bases de code versionnées dans le même projet :

  • pour le frontend : 2 applications web utilisant React
  • pour le backend : un service Python d’analyse de données et un service Java Spring servant le front et interagissant avec le service Python

Chacun de ces services est adossé à des tests unitaires et d’intégration. Leur compilation produit soit des fichiers statiques (applications web), soit des images Docker prêtes à être déployées. Le cycle de test et de compilation de ces services est donc exigeant en ressources et constitue une opération intéressante pour comparer les comportements des deux ordinateurs.

Organisation : compilation du projet multi-services avec téléchargement préliminaire des dépendances

Voici la façon dont j’ai procédé. Sur chaque ordinateur :

  • préparation :
    • positionnement de la base de code sur le même commit
    • lancement d’un premier build complet afin de télécharger en local tous les artefacts nécessaires (dépendances Maven, npm, pypi, images Docker de base) pour éviter que des problèmes réseau perturbent les résultats
  • lancement du script suivant synchronisé sur les deux ordinateurs (dool est un fork de dstat, qui fonctionne aussi avec Python 3) :
#!/usr/bin/env bash
set -e
 
computer='why' # 'dell'
duration_seconds=360
start="$(date '+%Y-%m-%d_%H:%M:%S')"
monitor_filename="monitoring_${computer}_${start}.txt"
# creates the monitoring file with a timestamp of the build start
echo "build_start: ${start}" > ${monitor_filename}
 
# starts the monitoring:
# - details (CPU, memory, etc.) are stored in a CSV file
# - in detached mode (‘ &’) -> requires a duration to stop the dool monitoring (1 sample every second)
dool -tcdgy --vmstat \
    --output "dool_${computer}-${start}_${duration_seconds}.csv" \
    1 ${duration_seconds} &
 
# starts a sequential build of all the services, appends the log outputs in the monitoring file
make clean && make >> ${monitor_filename}
# timestamp of the build end
echo "build_end: $(date '+%Y-%m-%d_%H:%M:%S')" >> ${monitor_filename}

Ainsi :

  • les timestamps de début et de fin de compilation, ainsi que tous les logs intermédiaires, sont sauvegardés dans le fichier monitoring_${computer}_${start}.txt
  • les données de monitoring sont sauvegardées dans un fichier dool_${computer}-${start}_${duration_seconds}.csv
  • j’ai fait toute cette expérimentation deux fois, pour évaluer la cohérence des résultats

C’est parti ! Les deux ordinateurs compilent les mêmes applications en même temps :

J’ai alors remarqué que les ventilateurs de l’ordinateur Why! étaient plus sonores que ceux du Dell. Il faut dire que la compilation des projets JS est particulièrement exigeante…

Résultat : vélocité légèrement meilleure du Why!

Des durées de compilation différentes (causées par des compilations différentes)

Regardons tout d’abord les durées de compilation des deux essais sur chacun des ordinateurs :

Durée de compilationWhy! N650DUDell XPS15
essai 1339 s (5 min 39 s)260 s (4 min 20 s)
essai 2325 s (5 min 25 s)250 s (4 min 10 s)

Deux constats simples :

  • les temps de compilation sur l’ordinateur Why! sont plus longs d’une minute et quinze secondes sur le Why! par rapport au Dell
  • sur les deux ordinateurs, la deuxième compilation est plus courte d’une douzaine de secondes

Concernant la durée de compilation plus longue sur le Why!, tout s’explique : un cache Docker est resté actif sur le Dell (stockant les images de base et les couches intermédiaires) alors que je pensais l’avoir désactivé. Lorsque je m’en suis rendu compte, je n’avais plus le Dell sous la main. Les deux compilations sur l’ordinateur Why! ont donc logiquement été plus longues, notamment lors de la création de l’image Docker du dernier service Python qui dure plus d’une minute (installations de pyenv, Python, poetry et des dépendances Python – il faudra d’ailleurs que j’améliore ce point 😀).

Regardons plus en détail les métriques suivies.

Évolution de l’activité CPU et de la RAM mobilisée

Essai 1

On voit que les pics de CPU et de RAM causés par les différentes étapes de compilation arrivent plus tôt pour le modèle Why! (en bleu) que pour le Dell (en orange), et donc qu’il serait un peu plus rapide. Cette vélocité légèrement supplémentaire du Why! peut s’expliquer que son microprocesseur Core I7 a des caractéristiques légèrement supérieures :

Why! N650DUDell XPS15
modèle Core I7Intel(R) Core(TM) i7-7700T CPU @ 2.90GHzIntel(R) Core(TM) i7-7700HQ CPU @ 2.80GHz
cache size de chaque processeur8192 KB6144 KB
bogomips
(opérations par unité de temps)
5799.775599.85

L’activité CPU du Why! en fin de compilation sur la dernière minute, absente pour le Dell, correspond à la compilation de l’image Docker du service Python.

Regardons le deuxième essai pour voir si cette vélocité se confirme.

Essai 2

Ce nouvel essai confirme bien une vélocité légèrement supérieure du modèle Why! au modèle Dell. Bien qu’en ayant mis les deux ordinateurs dans des conditions les plus similaires possibles (désactivation de l’économiseur d’écran, même IDE, aucune autre application ouverte), je ne me hasarderai pas à généraliser cette meilleure vélocité.

On constate aussi que les deux modèles ont eu une fourchette d’utilisation CPU entre 5 et 50 % au premier essai et entre 5 et 95 % au deuxième. Les deux systèmes ont sans doute mis en place la même stratégie d’utilisation des ressources.

Une alternative écoresponsable intéressante

En conclusion, ce modèle Why! N650DU est une alternative d’équipement performante et intéressante au Dell XPS 15, pour la moitié de son prix. Il faut toutefois peser les caractéristiques de l’un et de l’autre qui peuvent être perçues comme des avantages ou des inconvénients selon vos usages (connectique multimédia, encombrement, etc.). Par ailleurs, ce modèle N650DU arrive bientôt en fin de série (j’ai mis un peu trop de temps à écrire cet article) et il serait sans doute plus judicieux d’opter pour le Why! NV41MZ i7 PRO – 14 » dont les dimensions, la connectique et la finition correspondent mieux à celles du Dell (coque d’écran métallique). Enfin, si vous préférez louer ce matériel (avec les services de maintenance et d’accompagnement qui vont avec) plutôt que de l’acheter, vous pouvez vous tourner vers la société coopérative strasbourgeoise Commown.

Remerciements

  • Pierre Raby (DSI Zenika) : pour les nombreux échanges en faveur d’un numérique plus responsable et pour avoir permis cette expérimentation en ayant acheté ce portable Why!
  • relectures : Margerie Guilliot, Raphaël Lemaire, Johan Bonneau, Loïc Matthieu, Aurore Husson, Sylvain Révéreault, Géraud Dugé de Bernonville, Sylvain Delafoy

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