L’intelligence artificielle accélère la transformation profonde de l’industrie des centres de données en imposant de nouvelles solutions énergétiques et en redéfinissant les priorités en matière d’architecture. Cette tendance s’inscrit dans un contexte de demande accrue pour des capacités de calcul massives, alimentée par des applications comme la formation de modèles d’IA générative, la simulation numérique ou encore le traitement de données en temps réel.
Les puces spécialisées, telles que les GPU ou TPU, remplacent progressivement les CPU pour leur capacité à gérer les charges complexes de manière parallélisée. Cependant, cette évolution technologique implique une augmentation significative des besoins énergétiques et thermiques, rendant les systèmes traditionnels d’alimentation
et de refroidissement inadaptés.
Une réponse coordonnée est nécessaire
Une évolution à marche forcée soulignée par les prévisions de Vertiv, fournisseur mondial d’infrastructures numériques critiques. Pour 2025, les experts de Vertiv anticipent des innovations technologiques accélérées, une intégration renforcée pour répondre à la densification des calculs, une réglementation accrue autour de l’IA et une vigilance grandissante portée aux enjeux de durabilité et de cybersécurité.Ces évolutions s’accompagneraient de défis réglementaires, techniques et environnementaux qui nécessiteraient une réponse coordonnée de l’ensemble des parties prenantes. Alors que la demande pour des infrastructures toujours plus performantes et durables s’intensifie, les centres de données se positionnent comme un moteur essentiel de l’économie mondiale, et, de ce fait, comme un domaine sous haute surveillance.
Favoriser l’innovation dans le refroidissement
La montée en puissance des charges de travail intensives en calcul est le moteur principal de la densification des centres de données. Elle a fait basculer les charges des CPU vers les GPU pour exploiter leur puissance de calcul parallélisée. Dans ce contexte, les systèmes de refroidissement traditionnels sont de plus en plus sollicités. Selon Vertiv, cette transition favorisera l’adoption de solutions avancées telles que le refroidissement par immersion et les plaques froides, capables de dissiper la chaleur directement au niveau des racks.Ces innovations, autrefois limitées aux fournisseurs cloud et aux colocations, toucheront désormais les centres de données d’entreprise. Les racks équipés pour l’IA nécessiteront des systèmes d’alimentation sans interruption (ASI), des batteries et des équipements de distribution de puissance capables de gérer les subites montées en charge, et les charges fluctuantes, allant de 10 % en mode veille à 150 % en cas de surcharge. Les systèmes hybrides, combinant différents modes de refroidissement (liquide à liquide, liquide à air ou liquide à réfrigérant), s’intégreront dans des modèles modulaires pour des déploiements plus flexibles, qu’ils soient nouveaux ou existants.
La consommation électrique devrait doubler
Dans le même temps, les experts de Vertiv conviennent que les pressions sur les réseaux électriques mondiaux et la demande énergétique croissante des centres de données appellent des réponses immédiates. Actuellement, les centres de données consomment entre 1 % et 2 % de l’électricité mondiale. Avec l’essor de l’IA, cette proportion pourrait atteindre 3 % à 4 % d’ici 2030, prédisent-ils. Ces augmentations entraînent des coûts énergétiques et des émissions de carbone croissants, suscitant des velléités réglementaires sur les constructions et l’utilisation énergétique des centres de données.Selon le rapport, « en 2025, les entreprises accéléreront leur adoption d’alternatives énergétiques, telles que les microréseaux, les piles à combustible et de nouvelles chimies de batteries. À plus long terme, les réacteurs modulaires de petite taille, actuellement en développement, pourraient offrir des solutions énergétiques viables pour les grands consommateurs d’énergie ».
Par ailleurs, estime le rapport, l’évolution des centres de données vers des densités de rack toujours plus élevées est un des indicateurs clés de la transformation de cette industrie.
En 2020, la densité moyenne des racks s’établissait autour de 8,2 kW, reflétant une consommation énergétique modérée pour des charges de travail majoritairement conventionnelles. Toutefois, l’essor des applications intensives en calcul, notamment liées à l’IA et à l’apprentissage automatique, rebat les cartes. Aujourd’hui, certaines infrastructures, notamment celles qualifiées d’« usines à IA », affichent des densités projetées pouvant atteindre 500 à 1 000 kW par rack, des niveaux sans précédent dans l’histoire des centres de données.
Des solutions intégrées pour accélérer leur déploiement
Une telle évolution exige une collaboration renforcée entre développeurs de puces, fabricants d’infrastructures et opérateurs de centres de données. Ensemble, ils doivent définir des feuilles de route transparentes et développer des outils, souvent alimentés par l’IA, pour concevoir des solutions standardisées ou sur mesure. En parallèle, les serveurs intégreraient davantage d’infrastructures de support, notamment des solutions de refroidissement intégrées, rendant la fabrication plus efficace, le déploiement plus rapide et l’empreinte des équipements plus réduite.Cette montée en puissance attire l’attention des régulateurs, prévient le rapport. « En 2025, les gouvernements chercheraient non seulement à encadrer l’utilisation de l’IA, mais aussi à limiter son impact environnemental, notamment en matière de consommation d’énergie et d’eau. » L’Union européenne, avec l’AI Act, et la Chine, via sa loi sur la cybersécurité, illustrent cette tendance à encadrer la souveraineté et la gouvernance de l’IA. À titre d’exemple, le Danemark aurait récemment inauguré un supercalculateur souverain, reflétant l’effort mondial vers une conformité locale ou régionale. Toutefois, tempèrent les rédacteurs de l’étude : « Si des restrictions sur les applications d’IA et la consommation des ressources des centres de données étaient possibles, leur mise en œuvre resterait disparate selon les juridictions ».
« La prolifération de l’IA et la nécessité de passer à des stratégies plus complexes de refroidissement par liquide et par air sont une tendance pour 2024, et l’activité sur ce front devrait encore s’accélérer et évoluer en 2025, a déclaré Giordano Albertazzi, PDG de Vertiv. L’IA faisant passer la densité des racks à des valeurs en kilowatts à trois ou quatre chiffres, le besoin de solutions avancées et évolutives pour alimenter et refroidir ces racks, minimiser leur empreinte environnementale et renforcer ces usines d’IA émergentes n’a jamais été aussi important. Nous prévoyons des progrès significatifs sur ce front en 2025, et nos clients l’exigent. »
