Le développement durable à l’ère de la croissance numérique : L’exemple des Laboratoires Sandia

Dans notre monde numérique en constante évolution, les données sont au cœur de presque toutes nos activités, de la diffusion en continu de vos séries préférées à la gestion de l’intelligence artificielle et de la logistique mondiale. Ce sont les centres de données qui rendent le tout possible en stockant et en traitant d’immenses volumes de données produits chaque seconde. Mais derrière leurs murs se cache un défi croissant qui pourrait avoir des répercussions à la fois sur l’avenir de la technologie et sur celui de la planète.

Si les centres de données sont indispensables au fonctionnement du monde numérique, ils sont aussi parmi les plus grands consommateurs d’énergie. À mesure que notre demande en données augmente, la pression sur l’environnement s’intensifie également. Cela soulève une question urgente : comment continuer à faire progresser la technologie sans épuiser notre planète ?

Les centres de données et le casse-tête énergétique

Les centres de données jouent un rôle clé dans notre infrastructure numérique, mais ils ne sont pas sans poser plusieurs défis. Selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE), ils consomment actuellement plus de 250 térawattheures (TWh) d’électricité chaque année, soit environ 1 % de la demande mondiale. Bien que ce chiffre puisse sembler modéré, l’explosion de la génération de données pourrait faire grimper leur consommation énergétique à 8 % d’ici 2030.

Les États-Unis sont l’un des principaux acteurs de cette consommation énergétique hébergeant près de la moitié des centres de données mondiaux. Bien que le pays soit un chef de file en gestion des données et en innovation technologique, l’expansion de son industrie des centres de données ralentit en raison des retards dans la livraison d’électricité. De plus, les réglementations gouvernementales de plus en plus strictes commencent à peser lourdement sur le secteur.

En 2023, par exemple, le Département américain de l’énergie a mis en place des normes plus sévères pour les systèmes CVC (chauffage, ventilation, climatisation) utilisés dans les centres de données. Par ailleurs, la SEC (Commission des valeurs mobilières) prévoit d’imposer des régulations obligeant les centres de données à divulguer leurs émissions de gaz à effet de serre. L’industrie doit donc réfléchir sérieusement à son empreinte environnementale.

Malgré ces défis, le secteur se tourne vers des innovations prometteuses qui pourraient faire une différence significative. Parmi celles-ci, la technologie de refroidissement par immersion se distingue.

Refroidissement par immersion : une avancée durable

Si vous ne connaissez pas encore le refroidissement par immersion, vous risquez d’être impressionné. Cette technologie révolutionne la manière de garder les centres de données au frais, sans gaspiller d’eau et en réduisant la consommation d’énergie de plus de 50 %.

Le principe est simple : au lieu d’utiliser des systèmes de refroidissement traditionnels à air ou à eau, souvent très gourmands en ressources, le refroidissement par immersion consiste à plonger les serveurs dans un liquide non conducteur. Ce liquide capte la chaleur des composants beaucoup plus efficacement que l’air, réduisant ainsi les coûts d’exploitation jusqu’à 95 % et les dépenses en capital de moitié.

Par ailleurs, les avantages vont bien au-delà des économies. Les systèmes de refroidissement par immersion peuvent capter 99 % de la chaleur générée par les serveurs, la transformant en eau chaude réutilisable pour d’autres applications.

Tester en situation réelle : Sandia et les serveurs Trident d’Hypertec conçus pour l’immersion

Si la théorie semble prometteuse, qu’en est-il de la pratique ? Les laboratoires Sandia ont décidé d’en avoir le cœur net en testant la technologie de refroidissement par immersion. Lors de leurs expériences, des serveurs entiers, incluant les câbles d’alimentation, ont été immergés dans de grands réservoirs remplis de liquide diélectrique.

Les premières estimations de Sandia indiquent que le refroidissement par immersion pourrait réduire la consommation d’énergie de 70 % par rapport aux méthodes traditionnelles. Cependant, Sandia prévoit d’effectuer des tests approfondis pour évaluer la fiabilité du matériel, le soutien nécessaire à l’infrastructure de refroidissement et le rapport coût-efficacité global. Une fois ces évaluations terminées, ils publieront une étude de cas détaillée avec leurs conclusions.

Mais Sandia n’a pas mené ces essais seul. Au cœur de ces tests se trouvaient les serveurs d’Hypertec, conçus spécifiquement pour fonctionner dans des environnements immergés. Grâce à une architecture fiable, les serveurs résistent non seulement à ces conditions extrêmes mais optimisent également les performances thermiques. Cela permet aux centres de données d’augmenter leur puissance de calcul tout en réduisant leur empreinte physique et environnementale, un enjeu de plus en plus crucial face aux contraintes de l’industrie.

La voie à suivre

Le développement durable est à la fois réalisable et essentiel. Le refroidissement par immersion n’est qu’une partie du casse-tête, mais un morceau extrêmement important, qui pourrait permettre aux centres de données de réduire considérablement leur impact environnemental sans compromettre les performances.

Avec la croissance continue de l’économie numérique, la demande pour des centres de données plus écoénergétiques ne fera qu’augmenter. La bonne nouvelle ? Nous disposons déjà de la technologie nécessaire pour relever ce défi. En adoptant des innovations telles que le refroidissement par immersion et en développant des solutions qui allient efficacité et développement durable, nous pouvons garantir que les centres de données continueront d’être les acteurs discrets de l’ère numérique, alimentant notre monde numérique sans en payer le prix écologique.

 Références : 

1. Data Center Dynamics, The Path to Data Center Decarbonization Starts Now https://www.datacenterdynamics.com/en/opinions/the-path-to-data-center-decarbonization-starts-now/#:~:text=According%20to%20the%20International%20Energy,reach%20eight%20percent%20by%202030
2. IAE, Data Centres and Data Transmission Networks
    https://www.iea.org/energy-system/buildings/data-centres-and-data-transmission-networks
3. Cloudscene, Number of Data Centers Worldwide in 2023
   https://cloudscene.com/region/datacenters-in-asia-pacific
4. https://www.statista.com/statistics/1228433/data-centers-worldwide-by-country/
5. NEAL SINGER, May 30, 2024 “Electrical circuits encased in fluid may reshape data-center design”  https://www.sandia.gov/labnews/2024/05/30/hpc-cooling/

‍