Le refroidissement liquide révolutionne les centres de données : répondre aux demandes croissantes de l'IA pour une croissance durable
Contexte du marché : l'IA stimule des demandes sans précédent en matière de centres de données
La croissance explosive de l'IA crée des demandes extraordinaires pour la capacité des centres de données. En seulement deux ans, les densités de puissance ont grimpé de 17 kW à plus de 30 kW par rack, avec d'autres augmentations anticipées d'ici 2027. Cette escalade de la consommation d'énergie a rendu la gestion de la chaleur une priorité critique, rendant nécessaire l'adoption de solutions de refroidissement avancées pour maintenir l'efficacité et garantir la durabilité.
Passage au refroidissement liquide : les grands acteurs agissent
Les technologies de refroidissement liquide prennent désormais le devant de la scène pour gérer la chaleur intense générée par les charges de travail liées à l'IA. Des géants de la technologie ont introduit leurs propres solutions de refroidissement, chacune visant à redéfinir le paysage des centres de données.
Lenovo Neptune 6ème génération
Lenovo a lancé son système de refroidissement Neptune de 6ème génération, qui utilise un refroidissement à eau chaude en circuit ouvert. Lenovo affirme que cette innovation peut réduire la consommation d'énergie des centres de données jusqu'à 40 %, un gain significatif en efficacité énergétique pour les infrastructures lourdes en IA.
Giga Computing Solutions
La filiale de Gigabyte, Giga Computing, a introduit des serveurs DLC conçus pour les systèmes Nvidia HGX H200, y compris le modèle G593-SD1. Ce modèle dispose d'une chambre de refroidissement à air pour les centres qui ne sont pas entièrement prêts pour le refroidissement liquide, offrant aux opérateurs des options de refroidissement flexibles pendant leur transition vers des solutions plus avancées.
Dell Integrated Rack 7000 (IR7000)
Le système IR7000 de Dell vise à offrir évolutivité et efficacité, avec une capacité allant jusqu'à 480 kW par rack et la capacité de capter près de 100 % de la chaleur générée. Cette technologie illustre la volonté de l'industrie de viser une utilisation énergétique plus efficace, capturant l'énergie pour un potentiel de réutilisation.
Supermicro SuperClusters refroidis par liquide
Supermicro a révélé ses SuperClusters refroidis par liquide pour la plateforme Blackwell de Nvidia. Ces clusters soutiennent les plateformes Nvidia GB200 NVL72, unités de distribution de refroidissement dans le rack et plaques froides pour un refroidissement avancé des GPU. Depuis juin 2024, Supermicro a expédié plus de 2000 racks refroidis par liquide et s'attend à une production complète d'ici la fin du quatrième trimestre 2024.
Technologies de refroidissement : la diversification est essentielle
Les centres de données explorent de plus en plus une gamme de méthodes de refroidissement liquide :
- Refroidissement à une phase : Environ 48 % des centres de données investissent dans le refroidissement à une phase, qui utilise de l'eau pour gérer la chaleur directement à partir des puces.
- Refroidissement à deux phases : Environ 15 % envisagent le refroidissement à deux phases, qui est plus efficace mais également plus coûteux, utilisant des fluides diélectriques.
- Refroidissement par immersion : Environ 60 % des centres de données prévoient de mettre en œuvre le refroidissement par immersion, dans lequel les composants sont immergés dans un fluide diélectrique. Des entreprises comme Mitsubishi Heavy Industries ont rapporté des réductions de consommation d'énergie allant jusqu'à 94 % en utilisant cette technique.
Ces approches indiquent que, alors que l'IA continue de stimuler le marché des centres de données, des méthodes de refroidissement avancées sont cruciales pour réduire la consommation d'énergie et atteindre des objectifs de durabilité.
Impact du refroidissement liquide sur l'industrie
L'industrie du refroidissement des centres de données est à un tournant critique, surtout avec la demande croissante des charges de travail liées à l'IA. Voici comment nous voyons le secteur évoluer dans un avenir proche :
1. Surgissement de la demande et expansion du marché
Avec la densité de puissance de l'IA projetée à 30 kW par rack d'ici 2027, l'industrie connaît un changement de paradigme. Le marché mondial du refroidissement des centres de données est prêt pour une croissance rapide, en particulier pour les solutions de refroidissement liquide, dont la valeur marchande devrait doubler au cours des cinq prochaines années. Les investissements dans des technologies de refroidissement comme le refroidissement par immersion et à deux phases vont également augmenter, soutenus par leur promesse d'une efficacité accrue.
2. Perspectives des acteurs concernés
Opérateurs de centres de données et fournisseurs de cloud
Le passage au refroidissement liquide promet des réductions substantielles des coûts d'exploitation. Des acteurs majeurs comme Amazon, Microsoft et Google devraient en bénéficier fortement en adoptant des méthodes de refroidissement efficaces, ce qui peut améliorer les marges bénéficiaires tout en respectant les normes de durabilité. Cet accent mis sur l'efficacité énergétique devrait devenir un facteur différenciateur pour attirer des clients soucieux de l'environnement.
Fabricants de matériel AI
Des entreprises comme NVIDIA et AMD ont l'opportunité d'adapter leurs offres matérielles à des solutions de refroidissement avancées. Un matériel qui s'intègre parfaitement avec le refroidissement par immersion peut fonctionner à pleine performance sans surchauffer, fournissant un avantage en matière de capacités informatiques liées à l'IA. L'essor des collaborations entre fabricants de matériel et fournisseurs de solutions de refroidissement est également probable à mesure que les demandes évoluent.
Investisseurs et parties prenantes financières
La croissance rapide du secteur du refroidissement liquide représente une opportunité attrayante pour les investisseurs. Les entreprises pionnières dans les technologies de refroidissement efficaces, comme Vertiv, devraient voir des évaluations favorables. Le marché pourrait également connaitre une augmentation des fusions et acquisitions, avec des géants de la technologie potentiellement en train d'acquérir des entreprises de refroidissement pour améliorer leurs propres opérations de centres de données.
3. Tendances sectorielles et technologiques
Passage du refroidissement à air au refroidissement liquide
Les systèmes de refroidissement à air traditionnels deviennent insuffisants à mesure que les densités de puissance augmentent. Le refroidissement liquide, offrant une plus grande efficacité, émerge rapidement comme le nouveau standard de l'industrie. En particulier, le refroidissement par immersion se distingue par sa supérieure efficacité énergétique et devrait dominer le marché.
Intégration avec des solutions énergétiques durables
Avec des objectifs climatiques croissants et des réglementations strictes sur l'efficacité énergétique, intégrer des sources d'énergie renouvelables dans les opérations des centres de données est essentiel. Des technologies telles que l'IR7000 de Dell, qui capte presque toute la chaleur produite, ouvrent la voie à la réutilisation de l'énergie et pourraient potentiellement créer de nouvelles sources de revenus.
4. Scénarios spéculatifs et perturbations du marché
IA sur site et informatique en périphérie
La possibilité de déplacer les charges de travail de l'IA sur site, motivée par des besoins en sécurité et en personnalisation, pourrait alimenter la demande de petites unités modulaires refroidies par liquide. De plus, à mesure que l'informatique en périphérie croît, la nécessité de solutions de refroidissement compactes s'élargira, notamment dans des secteurs comme la santé et l'IoT.
Innovations perturbatrices
Bien que le refroidissement liquide soit l'axe principal, des avancées dans la science des matériaux pourraient révolutionner davantage les technologies de refroidissement. Des innovations telles que le refroidissement basé sur le graphène ou les systèmes de refroidissement gérés par IA pourraient considérablement améliorer l'efficacité et optimiser dynamiquement l'utilisation de l'énergie.
5. Risques et défis
Malgré sa promesse, le refroidissement liquide présente des défis, tels que des coûts initiaux élevés et des complexités d'approvisionnement. Les petits centres de données pourraient avoir du mal à adopter ces solutions en raison de contraintes budgétaires, tandis que les normes réglementaires évolutives pourraient également poser d'importants obstacles opérationnels.
Conclusion et prévisions du marché
L'industrie du refroidissement des centres de données est prête pour une croissance substantielle, entraînée par les demandes incessantes de l'IA. Le refroidissement liquide, offrant une efficacité et une durabilité accrues, devient rapidement le choix préféré des centres de données dans le monde entier. Les entreprises qui investissent dans ces innovations devraient probablement bénéficier d'un avantage significatif sur le marché, non seulement en réalisant des économies de coûts d'exploitation, mais aussi en respectant les engagements de durabilité.
Du point de vue de l'investissement, l'engagement précoce dans des entreprises spécialisées dans le refroidissement liquide ou des technologies connexes est prometteur, surtout alors que l'industrie s'oriente vers une redéfinition des opérations des centres de données pour l'ère de l'IA. L'avenir du refroidissement des centres de données ne concerne pas seulement la gestion de la chaleur : il s'agit de transformer l'ensemble de l'infrastructure pour soutenir la croissance durable et dirigée par l'IA.