Le blog du Barabel

Une fois de plus, mon hébergeur n’a pas été à la hauteur de ce qu’on pourrait attendre : pendant 48 heures, le serveur hébergeant ce blog était hors-service.

J’ai pu avoir quelques détails sur les problèmes qui ont causé cette panne. Un ordinateur, comme tout, consomme et dégage de l’énergie pour fonctionner. Ainsi, il est branché sur l’alimentation électrique, et il dissipe de la chaleur comme résidu de l’énergie utilisée - mais non rentabilisée. Pour être un peu plus précis, un ordinateur est (essentiellement) un assemblage de circuits intégrés, qui fonctionnent de manière assez simple : on fournit de l’électricité (en général, un pole chargé à +6V, et un pole à -6V), et à chacun des circuits, la valeur (+ ou -) en sortie dépend des valeurs en entrée. Si ça fonctionnait de manière idéale, les circuits feraient office d’aiguillage, qui redirigent la tension électrique positive ou négative vers la sortie comme il se doit. Malheureusement, il se trouve que pour fonctionner, les circuits passent leur temps à charger et décharger des cellules. Lors d’une charge, la cellule passe de -6V à +6V, ce qui crée donc un courant positif; lors d’une décharge, les électrons vont de la masse (-6V) à la cellule, ce qui crée un courant négatif. Hors, c’est inévitable, qui dit courant dit effet Joule. Cet effet se passe lorsqu’un courant traverse une résistance : une puissance est dégagée, égale à la tension multipliée par l’intensitée, et donc égale à , où est l’impédance de la résistance et I l’intensité du courant. Cette puissance se dégage en rayonnement lumineux (dans le cas des ampoules électriques) ou thermique (le plus souvent). L’énergie étant une grandeur extensive (c’est à dire qu’elle s’additionne sans difficulté, que la somme de deux apports énergétiques est un apport énergétique de valeur égale à la somme des deux énergies fournies), lorsque la moitié des cellules d’un processeur passent de la valeur 0 à la valeur 1 (ou réciproquement), c’est autant d’énergie qui est dissipée. Et cette chaleur doit aller quelque part. Elle réchauffe donc tout d’abord le circuit intégré, puis progressivement l’air autour. Le problème est que, comme tout métal, lorsque la température est trop élevée, le circuit fond. Au revoir, processeur!

C’est pour cette raison qu’on installer des éléments de refroidissement dans les ordinateurs; je peux parier que si votre ordinateur fait du bruit en ce moment, c’est que vous l’entendez. Le plus souvent, les éléments de refroidissement sont des radiateurs (je reviendrai sur le terme plus tard) combinés à des ventilateurs. On trouve parfois uniquement du refroidissement passif (radiateurs suffisamment importants pour diffuser toute la chaleur), et chez les nerds voulant overclocker leur processeur^[1], du watercooling. Ou simplement parce que c’est la classe, que ça marche vachement bien, et qu’on peut y mettre des produits phosphorescents pour briller dans le noir.

L’élément de refroidissement le plus courant reste la combinaison d’un radiateur avec un ventilateur. Le radiateur se charge de transférer la chaleur accumulée sur le processeur sur toute une surface métallique, au contact avec de l’air. La raison est simple : c’est dans l’air qu’on souhaite faire passer toute l’énergie dangereuse pour le processeur, que celui-ci n’a pas pu utiliser autrement qu’en effet Joule. Ainsi, les radiateurs se chargent de radier la chaleur par convection thermique. La quantité de chaleur échangée est donnée par la loi de Newton (une de plus!) .

La quantité de chaleur échangée est donc proportionnelle à la surface d’échange et à la différence de température entre le radiateur et l’air, via une constante^[2] de proportionnalité. On comprend intuitivement la première importance du ventilateur : pour que la chaleur puisse s’échapper du radiateur, il est nécessaire que la température de l’air soit basse. Le ventilateur ne diminuera pas la température de l’air à proximité du radiateur, mais fournira un afflux d’air ambiant à l’intérieur du boîtier, ce qui diminue la température. La seconde importance, et qui est de taille, est de modifier les conditions de pression de l’air au voisinage du radiateur. Et le coefficient h croit fortement avec la pression de l’air! Le ventilateur crée donc un courant d’air, qui fournit une pression apparente supérieure à la pression atmosphérique au niveau du radiateur, qui accroit ainsi h. Et comme la mécanique est bien faite, une bonne partie de la chaleur qui est passée dans l’air est évacuée ailleurs, ne modifiant donc que légèrement la différence de température.^[3]

Pour ceux qui ont eu la flemme de lire tout ce baratin : pas de ventilateur, beaucoup moins de refroidissement.

Le ventilateur de mon hébergeur était encombré de poussières, cheveux, et autres horreurs qui trainent toujours dans une salle quand ce n’est pas une chambre blanche. Il a donc pris le parti de le démonter, le nettoyer - entrainant une coupure de service qui ne devait pas durer plus de cinq minutes à minuit, c’est à dire avec un impact négligeable - et le remettre en place.

Il se trouve que dans l’opération, une des encoches permettant de fixer le ventilateur à la carte mère s’est cassée. Le contact entre le ventilateur et le processeur est devenu ridiculement faible. De plus, ce boulet - qui lit à l’occasion ce blog - n’a pas rajouté de pâte thermique^[4] à l’interface du radiateur et du processeur.

Fort heureusement, les cartes mères modernes mesurent en permanence la température du processeur, et coupent tout le courant si celle-ci devient dangereuse. Il est souvent possible de désactiver cette sécurité dans le BIOS, mais... comment dire... si on n’est pas surs de ce qu’on fait, c’est tout simplement bête. Le serveur a donc redémarré, mais à peine les services élémentaires en marche, s’éteignait tout aussi brûtalement.

La faute est aussi celle de l’éditeur - votre serviteur - qui n’a pas pensé à faire un plan de continuité d’activité en cas de défaillance de l’hébergeur du blog. J’y pense maintenant, promis. Il ne reste plus qu’à le réaliser.

Toutes mes excuses donc pour cette avalanche d’erreurs de débutants; je veillerai à l’avenir à ne plus les refaire (honteux et confus...).

Pour me faire pardonner, une photo des éléments fautifs, avantageusement remplacés par un ventirad Artic. Pas une bête de course, mais toujours mieux que le ventirad Intel de base... et le confort auditif de mon hébergeur m’importe peu.

Je relaie une information donnée par Troll.

Ulysse (INB n° 18) est un petit réacteur de recherche situé à Saclay et qui est actuellement en démantèlement.

La chute d’un avion sur Ulysse génère de façon très pénalisante une dose efficace totale (externe et surtout interne par inhalation prépondérante) inférieures à 0,0036 µSv, pour la population après 2 heures d’exposition à 500 m de l’installation.

Cette valeur est à comparer à l’exposition interne due à l’ingestion d’une banane de taille moyenne, égale à environ 0,12 µSV ; une banane de taille moyenne contient naturellement environ 160 mg de potassium dont 0,02 mg de potassium 40 responsable de la radioactivité naturelle de la banane : activité d’environ 20 Bq pour une banane de 200 g^[1].

^[2]

Ceux qui habitent en Europe auront constaté que les publicités pour les automobiles - toujours pas illégales, d’ailleurs, on considère que la voiture est moins dangereuse que le tabac - que les constructeurs indiquent les émissions de dioxyde de carbone (le fameux ) au kilomètre.

Sur une voiture moderne, compter environ 150 grammes par kilomètre.

Quelques remarques explicatives tout d’abord. Le est un gaz, mais ça ne l’empêche pas d’être pesant, comme à peu près n’importe quoi d’autre (quand je dis à peu près, c’est vraiment à très peu près. Seules certaines particules comme les photos n’ont pas de masse, donc au kilo, tout pèse). Si la question de l’émission de ce gaz par les voitures pose problème, c’est que les transports routiers constituent 60% des émissions mondiales. Passer donc de 200 g par kilomètre à 140 g par kilomètre constitue une diminution des émissions routières de 30%, et donc faire une réduction de 18% des émissions globales de . Réduction probablement insuffisante, mais assez conséquente si elle est maintenue sur la durée.

Maintenant, la vraie question à se poser, c’est : "qu’est-ce que ça veut dire, 150 g/km ?".

Effectivement, comme on pèse assez rarement des gaz, on n’a aucune notion de combien pèsent des émissions. Vous pouvez prendre des bouteilles "vides" sur votre dos, elles ne vous gêneront pas pour autant, puisque vous ne ferez pas d’effort pour les porter. Pourtant, comme tout le reste (ou presque, mais je ne vais pas revenir dessus), l’air des bouteilles a une masse, et donc un poids. (On peut discuter ce dernier point, mais là, je pense qu’une approximation newtonienne sera amplement suffisante).

Une molécule de est constituée d’un atome de carbone et de deux autres d’oxygène. Cela fait donc une masse molaire de 44. 150 grammes de correspondent donc (approximativement) à 3,4 moles, et donc, dans les conditions normales de température et de pression, à 76,4 litres de gaz.

Bon, donc là on commence à avoir une idée. 150 grammes du produit remplit environ 100 bouteilles de vin vides. Ca fait beaucoup à jeter au recyclage...

Maintenant, il nous faut avoir une idée de ce à quoi ça correspond. Une personne adulte - disons mâle - de 30 ans, pesant 75 kg, mesurant 1m80, et actif, consommera quotidiennement, selon la formule de Black et al, 11,86 Méga Joules par jour (environ 2837 kilo calories). Il se trouve que (grosso modo) toute son énergie provient de la combustion de sucre par de l’oxygène, réaction donnée par

Cette réaction dégage une enthalpie libre de 2803 kJ/mol (comprendre : pour une mole de glucose en entrée, 2803 kJ sont libérés - ainsi que 6 moles de ). En ramenant ça à notre consommation d’énergie quotidienne, on arrive à environ 4,23 moles de sucre (glucose) nécessaires; la production de d’une personne "normale" est donc environ de 25,38 moles de , c’est à dire environ 568,5 litres.

Terminons le calcul : une journée de labeur habituelle correspond à la production de d’une personne faisant 7,5 kilomètres dans son véhicule.

Moralité : si vous voulez prendre la voiture pour aller au travail et que vous voulez vous donner bonne conscience, il faudra faire un enfant de moins pour chaque 7,5 kilomètres quotidiens roulés. Si votre lieu de travail est à 7,5 km de chez vous, abstenez vous de faire 2 enfants; 15 km : 4 enfants de prévu de moins. La règle de trois fait parfois des merveilles...

Edit au 17/08/2009 Les machines de l’univers de Matrix utilisent uniquement le métabolisme humain pour produire de l’énergie. En admettant une population mondiale de 6 milliards d’habitants, cela donne une production énergétique de 71,16 Peta Joules par jour, soit l’équivalent d’une centrale de 824 Giga Watts. Une alternative viable au nucléaire?

Le principe de la protection de la vie privée est qu’il suffit de très peu d’information sur une personne pour le définir presque uniquement. Un petit calcul de coin de table confirme que par une indexation selon la méthode d’Aristote, c’est à dire en posant 33 questions simples (réponse par oui ou non), on peut isoler une personne avec certitude. (2^33 = 8589934592 soit plus que la population mondiale).

En Théorie de l’Information, on appelle ça l’entropie. Si on considère que chaque personne est unique, alors l’entropie de l’humanité est supérieure à 32 bits. Autrement dit, on ne peut pas utiliser de partition FAT32 pour coder l’ensemble des personnes. Mais je m’éloigne. Pour ceux que ça intéresse, l’entropie de théorie de l’information (entropie de Claude Shannon) est liée mathématiquement à l’entropie thermodynamique (vous savez, celle qui ne fait qu’augmenter par deuxième principe), mais alors que c’est la température qui est la grandeur mesurable dans le deuxième cas, dans le premier c’est plus difficile à mesurer.

Enfin bon, à chaque nouveau message, je diffuse une partie de bit d’entropie, c’est à dire la réponse à la question "est-ce que ce sujet m’intéresse". Comme la réponse n’est pas 50-50 sur l’ensemble de l’humanité, c’est une question plus discriminante que si c’était "est-ce que c’est une femme".

Bref, pour vos yeux ébahis, je révèle quelques bits de plus sur moâ, et je vous présente... ma photo!