Les Défis Énergétiques des Centres de Données et les Solutions Innovantes
Les centres de données consomment environ 2 % de l’électricité mondiale, ce qui représente environ 1 % des émissions de gaz à effet de serre liées à l’énergie. Des activités en ligne telles que le streaming sur Netflix, le stockage dans le cloud et les réunions sur Zoom contribuent à cette demande énergétique croissante. Cependant, l’intelligence artificielle (IA) est probablement le principal responsable de cette consommation.
Les modèles d’IA nécessitent une puissance de calcul considérable pour leur formation et leur fonctionnement, en particulier pour les tâches d’apprentissage automatique et d’apprentissage profond. En conséquence, l’Agence internationale de l’énergie (AIE) prévoit que la consommation d’énergie des centres de données doublera d’ici 2026. Quelle que soit la manière dont on examine la situation, l’utilisation d’énergie par les centres de données représente un problème climatique pressant. Quelles solutions pouvons-nous envisager ?
Solutions pour Réduire la Consommation Énergétique
À part mettre un frein à la numérisation, deux solutions majeures se dessinent. La première consiste à alimenter les centres de données avec des énergies renouvelables. Bien que les géants de la technologie aient fait des promesses ambitieuses concernant la réduction des émissions de leurs centres de données, de nombreuses interrogations subsistent à ce sujet.
La seconde solution, sur laquelle de plus en plus de startups se concentrent, est d’optimiser l’efficacité énergétique, c’est-à-dire d’extraire le maximum de valeur de chaque kilowatt.
Technologie : Refroidissement par Immersion
Des entreprises technologiques majeures comme Nvidia investissent dans du matériel plus économe en énergie, notamment des puces d’IA spécialisées conçues pour réduire la consommation d’énergie pour des tâches spécifiques. Cependant, pour vraiment s’attaquer à la consommation énergétique des centres de données, il est essentiel de se pencher sur le refroidissement.
Le refroidissement des serveurs représente environ 40 % de la consommation énergétique des centres de données. Des startups comme Asperitas aux Pays-Bas, Submer en Espagne et Iceotope au Royaume-Uni proposent une solution innovante : plonger les serveurs dans un liquide non conducteur qui absorbe la chaleur plus efficacement que l’air. Cette méthode permet de maintenir les serveurs à une température optimale sans avoir besoin de ventilateurs ou de climatiseurs.
Une étude de l’Université de Groningen révèle que le refroidissement par immersion peut réduire de moitié la consommation d’énergie nécessaire au refroidissement d’un centre de données. De plus, cette technique permet de rapprocher les serveurs, réduisant ainsi les besoins en espace jusqu’à deux tiers. Submer, qui a levé plus de 50 millions de dollars, affirme que sa technologie peut diminuer jusqu’à 99 % des coûts de refroidissement des centres de données. Ce marché émergent pourrait croître de 35 fois au cours des 12 prochaines années.
Technologie : Réutilisation de la Chaleur des Centres de Données
Qu’ont en commun l’IA et les piscines ? Les deux consomment d’énormes quantités d’énergie. La startup londonienne Deep Green a trouvé une manière astucieuse de combiner les deux. Elle installe de petits centres de données dans des lieux à forte consommation d’énergie, comme des centres de loisirs, et transforme la chaleur résiduelle des ordinateurs en eau chaude pour ces installations.
En retour, l’eau froide du centre est utilisée pour refroidir les serveurs. L’idée est que le site hôte bénéficie d’un chauffage gratuit généré par les serveurs de Deep Green, qui, à leur tour, obtiennent un refroidissement gratuit.
La startup allemande WINDCores adopte également une approche locale en intégrant des mini-centres de données à l’intérieur des éoliennes. Ces serveurs sont presque exclusivement alimentés par l’énergie éolienne et transfèrent les données via des câbles à fibre optique existants.
En Norvège, une ferme de truites est alimentée par la chaleur résiduelle d’un centre de données voisin, tandis qu’à Stockholm, en Suède, environ 10 000 appartements reçoivent de la chaleur fournie par l’opérateur de centre de données DigiPlex. Toutes ces solutions innovantes devront se développer rapidement pour atténuer la soif d’électricité des centres de données. En janvier, Deep Green a levé 200 millions de livres pour chauffer entre 100 et 150 piscines à travers le Royaume-Uni.
Cependant, il est également crucial d’utiliser la puissance de calcul de manière plus judicieuse. Selon Sasha Luccioni, une scientifique informatique de renommée mondiale, l’IA générative consomme 30 fois plus d’énergie qu’un moteur de recherche traditionnel.
Technologie : Trouver un Équilibre
En août, Dublin a rejeté la demande de Google de construire un nouveau centre de données, invoquant une capacité insuffisante du réseau électrique et un manque d’énergie renouvelable significative sur site. Les centres de données ont absorbé 21 % de l’électricité de l’Irlande l’année dernière.
Cette décision à Dublin pourrait être la première d’une série qui obligera les nouvelles constructions de centres de données à générer davantage d’énergie propre sur place ou à proximité, selon Gary Barton, directeur de recherche chez GlobalData.
Les préoccupations concernant les coûts potentiels de l’essor des centres de données alimentés par l’IA s’accompagnent de critiques croissantes selon lesquelles les géants de la technologie exagèrent leurs progrès en matière de changement climatique. Une enquête récente du Guardian a révélé que, de 2020 à 2022, les émissions réelles des centres de données appartenant à Google, Microsoft, Meta et Apple étaient environ 662 % plus élevées que celles officiellement déclarées.
Il sera crucial pour les gouvernements et les fournisseurs de services de trouver un équilibre entre les demandes énergétiques des centres de données et les contraintes climatiques et d’infrastructure. À l’avenir, placer des centres de données dans l’espace ou les alimenter avec de l’énergie de fusion pourrait résoudre certains de ces problèmes, mais pour l’instant, il est essentiel de s’assurer que les centres de données fonctionnent réellement avec de l’énergie verte et le font de manière plus efficace.
