Une nouvelle réalité thermique pour l’infrastructure de data center
Le paysage mondial des data centers est en profonde mutation.
L’essor de l’intelligence artificielle (IA), de l’apprentissage automatique et du calcul haute performance (HPC) ne transforme pas seulement les systèmes informatiques, mais également la façon dont l’énergie, la chaleur et le refroidissement sont gérés.
L’augmentation continue de la puissance de calcul s’accompagne d’une augmentation de la densité de puissance. Cela entraîne une plus grande consommation d’énergie et une contrainte thermique accrue sur l’infrastructure de data center critique.
Les systèmes de refroidissement par air traditionnels qui ont été utilisés pendant des décennies dans les data centers atteignent désormais leurs limites physiques et économiques.
Pour maintenir les performances et gérer l’impact environnemental, le secteur s’oriente vers un nouveau modèle : les architectures de data center à refroidissement liquide.
Ces nouvelles conceptions de l’infrastructure améliorent l’efficacité thermique et les performances énergétiques et offrent la flexibilité nécessaire pour répondre aux demandes du monde numérique basé sur l’IA.
Du refroidissement par air au refroidissement liquide : des systèmes plus intelligents pour les charges de travail de l’IA
L’air a ses limites. Les systèmes de refroidissement liquide déplacent la chaleur de manière beaucoup plus efficace, ce qui est essentiel dans le cas de clusters d’IA et de calcul haute performance.
En faisant circuler le liquide caloporteur directement au niveau des composants chauds tels que les processeurs et les GPU, les systèmes de refroidissement liquide direct et d’immersion maintiennent la stabilité des températures, y compris dans les racks à haute densité.
Les résultats sont clairs : amélioration du contrôle thermique, réduction de la consommation d’énergie et environnements plus silencieux et plus compacts.
Pour les opérateurs de data centers, ces solutions offrent les avantages suivants :
- Amélioration de l’efficacité énergétique et réduction des coûts d’exploitation,
- Densité de rack supérieure et conception de l’espace plus flexible,
- Réduction de l’impact environnemental grâce à la réutilisation de la chaleur et à l’optimisation de la consommation d’eau.
En bref, le refroidissement liquide permet l’avènement d’une nouvelle génération de data centers « AI-ready » écoénergétiques.
Sur le marché des data centers, les installations, qu’il s’agisse d’installations neuves ou mises à niveau, sont désormais conçues pour le refroidissement liquide. Elles sont également conçues pour évoluer de concert avec la technologie et les besoins informatiques.
Pour les équipes de conception et les opérateurs, cela implique de repenser les systèmes dans leur ensemble. L’alimentation, le refroidissement et la surveillance doivent fonctionner ensemble comme un seul et même écosystème où chaque décision affecte l’efficacité et la fiabilité de l’installation.
L’intégration des options de refroidissement liquide à un stade précoce de la phase de conception facilite la pérennisation de l’installation et évite les rénovations ultérieures coûteuses. De nombreuses entreprises adoptent d’ores et déjà des configurations hybrides combinant refroidissement par air et refroidissement liquide, en particulier dans les environnements edge et hyperscale. Cette approche permet une transition en douceur tout en garantissant la continuité du service.
Efficacité du refroidissement liquide : un nouveau levier de durabilité
Le refroidissement liquide joue également un rôle stratégique en améliorant l’efficacité énergétique et en réduisant l’impact environnemental des infrastructures numériques.
Parce qu’ils fonctionnent avec des températures de sortie supérieures, les systèmes utilisant le refroidissement liquide permettent de récupérer et de réutiliser la chaleur résiduelle, fournissant ainsi de l’énergie pour les réseaux de chauffage urbain ou les applications industrielles. Le refroidissement en boucle fermée réduit également la consommation d’eau et permet de maintenir la stabilité des opérations pendant les périodes de très forte chaleur.
Lorsqu’il est utilisé en association avec des énergies renouvelables et des systèmes de stockage d’énergie, le refroidissement liquide contribue à réduire les émissions et à optimiser les coûts d’exploitation. Il s’agit d’un moyen pratique de concilier performances et responsabilité environnementale.
IA et hyperscalers : un marché en transition
L’adoption du refroidissement liquide marque un tournant majeur dans la façon dont les data centers sont conçus et gérés.
Ce qui a d’abord été une réponse à l’augmentation de la densité de puissance est désormais un facteur d’innovation, d’efficacité et de durabilité.
Alors que les charges de travail de l’IA explosent et que les data centers hyperscale se multiplient, le besoin de systèmes de refroidissement plus puissants et plus durables ne peut qu’augmenter. Le refroidissement liquide représente pour les opérateurs une opportunité à long terme d’améliorer la résilience, de gérer la consommation d’énergie et de se préparer à la prochaine vague de croissance numérique.
Ceux qui conçoivent et créent aujourd’hui une infrastructure adaptée au refroidissement liquide seront en mesure de répondre aux besoins des environnements à haute densité de demain.
La voie à suivre stratégique : une infrastructure de refroidissement liquide intégrée
L’accélération des charges de travail numérique et de l’IA redéfinit la façon dont les data centers sont conçus et fonctionnent. Les systèmes à air ne sont plus en mesure de fournir l’équilibre nécessaire entre performances, efficacité et impact environnemental. Le refroidissement liquide représente clairement la voie à suivre : efficacité thermique supérieure, meilleure utilisation de l’espace et possibilité de récupérer l’énergie qui était autrefois perdue.
Pour les responsables de data centers et les consultants, la réussite consiste à traiter le refroidissement, la demande de puissance et la durabilité de manière globale. Prévoir aujourd’hui une infrastructure adaptée au refroidissement liquide permettra aux data centers de demain d’offrir la densité, la résilience et les performances environnementales requises durant la prochaine décennie.
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FAQ : Refroidissement liquide des data centers
Qu’est-ce qu’un data center à refroidissement liquide ?
Il s’agit d’un data center utilisant des systèmes de refroidissement liquide à la place de systèmes de refroidissement par air pour gérer la chaleur générée par les équipements informatiques, ce qui améliore l’efficacité énergétique et la stabilité thermique.
Pourquoi les opérateurs passent-ils du refroidissement par air au refroidissement liquide ?
Les charges de travail du calcul haute performance et de l’IA génèrent une quantité de chaleur bien supérieure à celle que les systèmes de refroidissement par air peuvent gérer de manière efficace. Le refroidissement liquide réduit la consommation d’énergie et permet un gain d’espace et une croissance durable.
Le refroidissement liquide est-il adapté aux data centers existants ?
Oui. De nombreuses installations adoptent des systèmes hybrides, tels que des solutions à refroidissement à l’arrière de la baie (rear-door) ou à refroidissement direct sur puce (direct-to-chip), afin d’augmenter la capacité et de se préparer à l’adoption ultérieure de systèmes à refroidissement entièrement liquide.
De quelle manière le refroidissement liquide améliore-t-il la conception des data centers ?
Il permet une augmentation de la densité de puissance et une réduction de la consommation d’énergie et de l’impact environnemental grâce à un transfert thermique plus efficace et à une réutilisation de l’eau.
Quelles normes régissent la conception de systèmes de refroidissement liquide ?
Les principales normes de référence sont notamment la norme EN 50600 pour les mesures d’efficacité énergétique et de cycle de vie ainsi que la norme ASHRAE TC 9.9, qui définit les plages de température et d’humidité acceptables.