Une solution innovante et respectueuse de l’environnement pour la gestion des centres de données modernes

Lorsque vous pensez à ChatGPT, vous pensez probablement aux prouesses de l’outil mais avez-vous déjà réfléchit à la quantité d’eau et d’énergie nécessaire pour faire rouler une application d’intelligence artificielle de cette ampleur, particulièrement pour garder au frais tous les superordinateurs utilisés ? En septembre 2023, L’Associated Press (AP) a publié un article sur la quantité considérable d’eau requise pour faire fonctionner OpenAI, la plateforme derrière ChatGPT, et sur la consommation globale d’eau de Microsoft, équivalente à 2500 piscines olympiques par an ! Pour mettre les choses en perspective, un centre de données typique consomme, toutes les 48 heures, suffisamment d’eau pour remplir une piscine olympique…

Microsoft, mais aussi d’autres grandes entreprises informatiques, utilisent des applications de calcul haute performance (HPC). Ces applications permettent de traiter de grandes quantités de données et d’effectuer des calculs complexes à des vitesses élevées dans divers secteurs, notamment l’IA, la finance, la fabrication, les infrastructures et les transports. L’expansion continue de la numérisation à l’échelle mondiale, associée au traitement ultrarapide d’énormes volumes d’informations en raison de l’adoption de téléphones intelligents et de tablettes par la classe moyenne croissante, nous a conduits à une situation de crise.

Les centres de données se trouvent au cœur de cette crise et doivent faire preuve de créativité, en regardant au-delà des méthodes énergivores de refroidissement par air afin de concilier les exigences de la croissance numérique avec l’efficacité et la durabilité environnementale. Explorons les fondements de cette technologie révolutionnaire et ses avantages inégalés pour la gestion des centres de données modernes au sein d’un écosystème durable axé sur les données.

Qu’est-ce que le refroidissement par immersion ?

Le refroidissement par immersion est une méthode utilisée pour refroidir rapidement le matériel informatique, notamment les composants de serveur générateurs de chaleur tels que les microprocesseurs et les cartes graphiques, en les immergeant dans un liquide de refroidissement non conducteur. La chaleur générée par ces composants est transférée directement au liquide, ce qui permet d’atteindre le plus haut niveau d’efficacité et une capacité pratiquement illimitée.

Le concept de refroidissement par immersion n’est pas nouveau ; il a des racines historiques qui remontent aux années 1970, lorsque les systèmes centraux étaient refroidis par liquide. Dans les années 1990, il s’est étendu aux jeux vidéo haute performance et aux ordinateurs personnalisés. Entre 2005 et 2010, les centres de données ont commencé à adopter le refroidissement liquide grâce à des technologies telles que les portes réfrigérées, et au cours des années suivantes, le refroidissement liquide a commencé à être utilisé dans les environnements de calcul haute performance (HPC), offrant des solutions de refroidissement par contact direct et par immersion totale.

Les avantages du refroidissement par immersion

Le refroidissement par immersion offre des avantages inégalés, notamment en termes d’efficacité, de fiabilité et de développement. Dans un monde où les centres de données consomment plus de 250 térawattheures (TWh) d’électricité, ce qui représente environ 1 % de la demande mondiale d’électricité et 0,3 % des émissions mondiales de carbone, l’importance de cette technologie n’est pas exagérée. Le refroidissement par immersion permet d’obtenir des performances maximales avec une consommation d’énergie minimale, ce qui se traduit par des économies immédiates. Les centres de données qui utilisent des solutions de refroidissement par immersion peuvent réduire leurs coûts d’exploitation (OpEx) jusqu’à 95 %, leurs coûts d’investissement (CapEx) de 50 %, récupérer 99 % de la chaleur sous forme d’eau chaude et ne pas consommer d’eau, réduisant ainsi leur empreinte carbone, optimisant leurs coûts de construction, augmentant la densité et prolongeant la durée de vie de leur matériel.

Pourquoi les centres de données doivent-ils adopter le refroidissement par immersion dès maintenant ?

Dans le monde des données en perpétuelle accélération, les centres de données se trouvent à la croisée des chemins, où la décision qu’ils prennent aujourd’hui façonnera leur avenir. La demande en termes de puissance de traitement et de stockage de données explose, alimentée par l’IA, l’automatisation et l’apprentissage machine. Les méthodes de refroidissement traditionnelles peinent à suivre le rythme, et les conséquences sont sérieuses.

  1. Crise énergétique imminente : les centres de données sont de voraces consommateurs d’énergie, représentant près de 1 % de la consommation mondiale d’électricité. Avec l’augmentation de la demande, ils sont au bord d’une crise énergétique. Le refroidissement par immersion constitue une bouée de sauvetage, minimisant la consommation d’énergie et protégeant les centres de données de l’augmentation en flèche des coûts énergétiques.
  2. Stabilité financière menacée : les coûts d’exploitation des centres de données augmentent constamment et les méthodes de refroidissement traditionnelles par air ne sont plus viables. Le refroidissement par immersion offre une solution convaincante, permettant d’améliorer considérablement l’efficacité en réduisant les dépenses d’exploitation jusqu’à 95 % et les coûts d’investissement de moitié. Sans l’adoption de cette technologie, les centres de données sont confrontés à un avenir incertain et difficile.
  3. Responsabilité environnementale et contrôle gouvernemental : l’urgence de la responsabilité environnementale place les centres de données sous la loupe des gouvernements. Par exemple, en janvier 2023, le ministère américain de l’énergie a instauré des normes rigoureuses pour les équipements de chauffage, de ventilation et de climatisation (HVAC) dans les centres de données. De plus, le Parlement européen et le Conseil de l’UE ont récemment publié une directive qui impose aux centres de données de plus de 1 MW de capter et d’utiliser l’excédent de chaleur et de réaliser des analyses coûts-avantages pour leurs nouvelles installations ou celles ayant fait l’objet de rénovations majeures.

Les émissions de carbone élevées produites par les centres de données et leur forte consommation d’eau sont devenues insoutenables. Le refroidissement par immersion leur offre une solution transformatrice, réduisant considérablement leur consommation d’énergie et éliminant leurs besoins en eau. La capacité des solutions de refroidissement par immersion à capter et à réutiliser la chaleur leur offre une avenue à long terme, plus durable et plus respectueuse de l’environnement. À une époque marquée par une sensibilisation à l’environnement et une surveillance plus stricte de la part des gouvernements, l’adoption du refroidissement par immersion est une nécessité pour l’industrie des centres de données.

En cette période critique, nous devons absolument tenir compte des coûts cachés liés à l’alimentation d’outils d’IA avancés tels que ChatGPT et d’autres applications HPC, avec leurs besoins importants en électricité et en eau pour le refroidissement. Les récentes révélations sur la consommation d’eau des grandes entreprises technologiques attirent l’attention sur leur impact sur l’environnement. Les centres de données, au cœur de ce défi, sont confrontés à une demande accrue de puissance de traitement, à des coûts d’exploitation en hausse et à une surveillance soutenue des gouvernements. Le refroidissement par immersion constitue donc une solution de choix, réduisant la consommation d’énergie de près de 50 %, garantissant une stabilité financière et favorisant le développement durable en éliminant la consommation d’eau. Il ne s’agit pas seulement d’une tendance mais d’une étape cruciale pour assurer le futur des centres de données. Il est temps pour eux d’adopter le refroidissement par immersion, avant qu’il ne soit trop tard.

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À ce jour, Hypertec a déployé avec succès plus de 250 000 cœurs (de processeurs) refroidis par la technologie d’immersion, consolidant ainsi notre rôle de pionnier et de chef de file dans ce domaine. Nos serveurs de la série TRIDENT iC 6ème génération sont spécialement conçus pour les environnements de refroidissement par immersion, garantissant une efficacité énergétique optimale et une durabilité pour les applications haute performance.

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Références :

https://hypertec.com/fr/refroidissement-immersion/ :  RAPPORT SPÉCIAL Data Center Frontier
Nouveaux impératifs d’efficacité des centres de données : Comment le refroidissement par immersion fait évoluer la denstié et la conception.

https://hypertec.com/fr/presse/
https://hypertec.com/blog/fr/

https://submer.com/blog/
https://uptimeinstitute.com/
https://www.datacenterdynamics.com/en/analysis/do-data-centers-drink-too-much

https://www.iea.org/
https://www.energy.gov/
https://www.europarl.europa.eu/portal/en

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