Publié sur éduscol STI (https://sti.eduscol.education.fr)

Accueil > Bac Spécialité 2I2D/STI2D - Nouvelle-Calédonie - Session 2024 - Radiateur numérique Q.RAD - Systèmes d’Information et Numérique

publié le 01 déc 2024 par Olivier TOURVIEILLE [1]

Bac STI2D 2024 - Radiateur Q-RAD [2]
Bac STI2D 2024 - Radiateur Q-RAD [3]

Groupe principal

Description

Le sujet comporte deux parties indépendantes qui peuvent être traitées dans un ordre indifférent :

- partie commune 2I2D (Ingénierie, Innovation et Développement Durable) : durée indicative 2h30 (12 points)

- partie enseignement de spécialité SIN (Systèmes d’Information et Numérique) : durée indicative 1h30 (8 points)


 

Partie commune 2I2D (Ingénierie, Innovation et Développement Durable) :

Mise en situation

Les centres de données (data center) comportent de nombreux serveurs informatiques qui nécessitent d’évacuer la chaleur qu’ils produisent en grande quantité : ils sont très énergivores, tant pour leur fonctionnement que pour leur refroidissement.

Il est donc souhaitable de recycler la chaleur produite par les serveurs. Ceci permet de chauffer avec un coût moindre des habitations, des bureaux ou des bâtiments publics réduisant ainsi l’empreinte carbone des calculs informatiques.

Afin d’améliorer l’efficacité énergétique d’un parc immobilier composé de quatre bâtiments de six étages, la société Carnot Computing a fait le pari de mettre en place une solution innovante appelé le radiateur numérique Q.RAD. Il s’agit de déporter une partie des serveurs (carte mère), émettrice de chaleur, dans les bâtiments.

L’objectif de l’équipement est double :

- vendre aux entreprises de la puissance informatique pour leurs usages ;

- chauffer gratuitement un parc immobilier.

L’objectif de cette étude est de démontrer le caractère innovant et économique du radiateur numérique.

Travail demandé

Partie 1 - Quelle est l’innovation apportée par le système Q.RAD ?

Partie 2 - Quelle est l’optimisation technico-économique de la solution Q.RAD ?


 

Partie enseignement de spécialité SIN (Systèmes d’Information et Numérique) :

Mise en situation

L’industrie aéronautique, le monde de l’animation 3D, la simulation météorologique ou encore l’analyse de risque bancaire traitent de grandes quantités de données qui nécessitent énormément de calculs et monopolisent beaucoup de ressources informatiques.

Avec ses radiateurs Q.RAD, la société Qarnot Computing souhaite commercialiser, auprès des entreprises, de la puissance de calcul pour leurs applications, tout en chauffant des habitations.

La société Carnot Computing a installé 240 radiateurs Q.RAD pour chauffer les quatre bâtiments d’un parc immobilier. Chaque Q.RAD est connecté par l’intermédiaire d’un réseau Ethernet à un serveur situé dans un local proche du parking. Le serveur permet à la société Carnot Computing de suivre l’état des radiateurs de chaque appartement et de leur transmettre des données à traiter (calculs à effectuer).

Dans chaque Q.RAD, un module reçoit les données à traiter puis les distribue aux processeurs. Il est aussi chargé de collecter les données après traitement et de les transmettre au serveur.

Les processeurs traitent les données en produisant une certaine quantité de chaleur. La carte de commande à microcontrôleur fixe la fréquence de fonctionnement des processeurs (de 40 % à 100 % de la fréquence maximale) en fonction de la consigne de température à atteindre, fixée par l’utilisateur.

La mémoire RAM qui équipe le radiateur permet de stocker les données en attente de traitement par les processeurs, ainsi que celles issues des traitements avant de les transmettre.

Depuis leur mise sur le marché, les radiateurs Q.RAD ont évolué, ils s’adaptent en permanence aux nouvelles technologies de processeurs. Ils deviennent également « intelligents » en proposant de nouvelles options aux utilisateurs.

Travail demandé

Partie A - Étude de l’efficience de l’installation

Partie B - Ajout d’une fonction supplémentaire au radiateur Q.RAD

 

 

Compétences évaluées
  • Référentiels par compétences [4]
    • Bac technologique [5]
      • Bac Technologique STI2D [6]
        • C1 - Caractériser des produits ou des constituants privilégiant un usage raisonné du point de vue développement durable [7]
          • C1.1 - Justifier les choix des structures matérielles et/ou logicielles d’un produit, identifier les flux mis en œuvre dans une approche de développement durable [8]
          • C1.2 - Justifier le choix d’une solution selon des contraintes d’ergonomie et de design [9]
          • C1.3 - Justifier les solutions constructives d’un produit au regard des performances environnementales et estimer leur impact sur l’efficacité globale [10]
        • C2 - Identifier les éléments influents du développement d’un produit [11]
          • C2.1 - Décoder le cahier des charges d’un produit, participer, si besoin, à sa modification [12]
          • C2.2 - Évaluer la compétitivité d’un produit d’un point de vue technique et économique [13]
        • C3 - Analyser l’organisation fonctionnelle et structurelle d’un produit [14]
          • C3.1 - Identifier et caractériser les fonctions et les constituants d’un produit ainsi que ses entrées/sorties [15]
          • C3.2 - Identifier et caractériser l’agencement matériel et/ou logiciel d’un produit [16]
          • C3.3 - Identifier et caractériser le fonctionnement temporel d’un produit ou d’un processus [17]
          • C3.4 - Identifier et caractériser des solutions techniques [18]
        • C4 - Communiquer une idée, un principe ou une solution technique, un projet, y compris en langue étrangère [19]
          • C4.1 - Décrire une idée, un principe, une solution, un projet en utilisant des outils de représentation adaptés [20]
          • C4.2 - Décrire le fonctionnement et/ou l’exploitation d’un produit en utilisant l'outil de description le plus pertinent [21]
          • C4.3 - Présenter de manière argumentée des démarches, des résultats, y compris dans une langue étrangère [22]
        • C5 - Imaginer une solution, répondre à un besoin [23]
          • C5.2 - Identifier et justifier un problème technique à partir de l’analyse globale d’un produit (approche matière – énergie – information [24]
          • C5.3 - Mettre en évidence les constituants d’un produit à partir des diagrammes pertinents. [25]
          • C5.7 - Définir la structure matérielle, la constitution d’un produit en fonction des caractéristiques technico-économiques et environnementales attendues [26]
          • C5.8 - Concevoir [27]
            • C5.8-SIN1 - Proposer/choisir l’architecture d’une solution logicielle et matérielle au regard de la définition d’un produit [28]
            • C5.8-SIN2 - Rechercher et écrire l’algorithme de fonctionnement puis programmer la réponse logicielle relative au traitement d’une problématique posée [29]
        • C6 - Préparer une simulation et exploiter les résultats pour prédire un fonctionnement, valider une performance ou une solution [30]
          • C6.1 - Expliquer des éléments d’une modélisation multi-physique proposée relative au comportement de tout ou partie d’un produit [31]
          • C6.2 - Identifier et régler des variables et des paramètres internes et externes utiles à une simulation mobilisant une modélisation multi-physique [32]
          • C6.3 - Évaluer un écart entre le comportement du réel et les résultats fournis par le modèle en fonction des paramètres proposés, conclure sur la validité du modèle [33]
          • C6.4 - Choisir pour une fonction donnée, un modèle de comportement à partir d’observations ou de mesures faites sur le produit [34]
          • C6.5 - Interpréter les résultats d’une simulation et conclure sur la performance de la solution. [35]
            • C6.5-SIN1 - Simulation d’un comportement informationnel faisant intervenir un ou plusieurs constituants matériels et/ou traitements logiciels simples d’une chaîne d’information [36]
Fichiers et liens
Icône PDF Sujet Bac STI2D 2024 SIN - Nouvelle-Calédonie - Radiateur Q-RAD [37]

Demande de corrigé(s) :

L'accès aux corrigés est restreint aux membres de la communauté éducative durant l'année suivant la session de l'épreuve.

Seules les adresse mails :

  • académiques (@ac-xxxx.fr, @ac-polynesie.pf ou @ac-nouméa.nc),
  • ministérielles (@education.gouv.fr),
  • d'universités (@univ-xxx.fr),
  • de CFA (@xxx.cfai-xxx.net, @xxx.cfaixxx.com et @xxx.cafi.org)

sont autorisées (autres filtres à venir). 

C'est à cette adresse que vous recevrez le lien de téléchargement du corrigé. 

Important :

Bien vérifier les points suivants faute de quoi vous ne recevrez pas le mail :

  • l'adresse mail est saisie correctement (sans accents, sans espace, sans guillemets ou points-virgule),
  • l'adresse mail est valide,
  • que la boite n'est pas pleine, surtout si vous avez fait une redirection vers une boite personnelle.

Si vous ne recevez pas de mail de notre part, vérifiez que le mail n'est pas dans les spams et pour vérifier si l'adresse mail est apte à recevoir un mail, envoyez un mail à cette adresse de votre boite personnelle.

Une fois le formulaire validé, une page de confirmation doit s'afficher, si c'est à nouveau cette page qui s'affiche, sur l'onglet Description, cliquez sur l'onglet Fichiers pour réafficher ce formulaire, les champs posant problèmes seront en rouge.

 

URL source (modified on 01/12/2024 - 15:16):https://sti.eduscol.education.fr/concours_examens/bac-specialite-2i2dsti2d-nouvelle-caledonie-session-2024-radiateur-numerique-qrad-2

Liens
[1] https://sti.eduscol.education.fr/utilisateurs/olivier-tourvieille?node=17607 [2] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/concours-examens/17607/17607-radiateur-q-rad.jpg [3] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/concours-examens/17607/17607-radiateur-q-rad-sin.jpg [4] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-competences/referentiels-par-competences [5] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences/bac-technologique [6] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique/bac-technologique-sti2d-0 [7] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d/c1-caracteriser-des-produits [8] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c1-caracteriser-des-produits [9] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c1-caracteriser-des-0 [10] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c1-caracteriser-des-1 [11] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d/c2-identifier-les-elements [12] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c2-identifier-les-elements [13] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c2-identifier-les-elements-0 [14] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d/c3-analyser-lorganisation [15] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c3-analyser-lorganisation/c31 [16] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c3-analyser-lorganisation/c32 [17] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c3-analyser-lorganisation/c33 [18] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c3-analyser-lorganisation/c34 [19] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d/c4-communiquer-une-idee-un [20] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c4-communiquer-une-idee-un [21] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c4-communiquer-une-idee-un-0 [22] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c4-communiquer-une-idee-un-1 [23] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d/c5-imaginer-une-solution [24] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c5-imaginer-une-solution/c52 [25] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c5-imaginer-une-solution/c53 [26] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c5-imaginer-une-solution/c57 [27] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c5-imaginer-une-solution/c58 [28] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c5-imaginer-une-solution-6 [29] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c5-imaginer-une-solution-7 [30] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d/c6-preparer-une-simulation-et [31] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c6-preparer-une-simulation-et [32] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c6-preparer-une-simulation-0 [33] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c6-preparer-une-simulation-1 [34] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c6-preparer-une-simulation-2 [35] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c6-preparer-une-simulation-3 [36] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c6-preparer-une-simulation-10 [37] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/concours-examens/17607/17607-24-2d2idsinnc1.pdf