Un gigawatt représente davantage que la puissance électrique unitaire fournie par la plupart des réacteurs nucléaires en France. Dans quelques années, plusieurs centres de données informatiques implantés dans la métropole en demanderont autant pour fonctionner. En comparaison, un datacenter moyen, aujourd’hui, se contente de quelques mégawatts pour délivrer des services cloud standard...
Ces projets de gigadatacenters ont été annoncés en février alors que le Sommet pour l’action sur l’IA battait son plein. Le responsable de cette flambée est désigné en creux : l’intelligence artificielle. En particulier sa version générative symbolisée par ChatGPT et consorts qui revendiquent des centaines de millions d’utilisateurs en trois ans d’existence à peine. Demandeuse d’énormes quantités de calculs, l’IA générative impose des milliers de baies de serveurs, assorties chacune de plusieurs dizaines de puces graphiques fort gloutonnes. Si l’usage de l’IA poursuit son essor, entraînant la construction d’une pléthore de datacenters, l’Agence internationale de l’énergie (AIE) estime que la consommation énergétique de ces infrastructures doublera d’ici à 2030, pour atteindre 946 TWh par an. Soit à peu près la dépense énergétique actuelle du Japon. L’amélioration de l’efficacité énergétique des datacenters n’a pas pu contenir la hausse récente de cette trajectoire, tant l’essor de l’IA générative a été fulgurant. Mais à l’avenir, pour adoucir la facture, elle reste une piste essentielle que les chercheurs et ingénieurs creusent.
Le refroidissement pèse très lourd
L’infrastructure technique soutenant les équipements informatiques, refroidissement en tête, doit en premier lieu réaliser un bond dans ses performances. La densité énergétique d’une baie de serveurs étiquetée IA est comparable à celle d’un supercalculateur à vocation scientifique, à savoir une centaine de kilowatts. Le refroidissement par liquide, ou hybride air/eau, s’applique. L’eau évacuant plus de calories que l’air à volume égal, elle a l’avantage d’être plus efficace sur le plan énergétique. Un gain bienvenu car le refroidissement représente au minimum 60 % de la consommation électrique hors informatique d’un datacenter, selon la société de recherche et d’analyse SemiAnalysis, qui étudie les sujets liés aux datacenters.
La baisse tendancielle de l’indicateur d’efficacité énergétique ne reflète pas l’envolée de la puissance consommée par l’informatique
Le refroidissement liquide direct est à l’œuvre chez les « hyperscalers » comme AWS, Google ou encore Meta. Il explique en bonne partie pourquoi leur PUE (power usage effectiveness, ou indicateur d’efficacité énergétique), exprimant le rapport entre la puissance totale du datacenter et la puissance de son équipement informatique, est voisin de 1,1. D’après l’institut Uptime, la moyenne de l’industrie se situe autour de 1,5. En 2007, il était évalué à 2,5.
Mais le PUE demeure un ratio. Si sa baisse tendancielle est salutaire, elle ne reflète pas l’envolée de la puissance consommée par l’informatique. Sur ce dernier plan, des progrès sont réalisés concernant les puces et les interconnexions des serveurs. Et l’on peut espérer que la course au plus grand modèle d’IA, entretenue par les géants du numérique, s’arrête un jour au profit de modèles plus petits et plus spécialisés, bien moins gourmands en calculs. Mais ces progrès pourraient être annulés, du point de vue de la consommation globale d’énergie, par le fameux effet rebond. La récente directive européenne sur l’efficacité énergétique a au moins le mérite d’enjoindre les opérateurs de datacenters de plus de 500 kW de communiquer des informations sur la puissance installée et la consommation.
L’AIE prévoit aussi un observatoire pour les surveiller de plus près. L’idée est notamment d’anticiper leur impact sur le réseau électrique. L’association The Shift Project préconise, quant à elle, une véritable planification, par crainte que les datacenters entrent en concurrence avec l’électrification d’autres secteurs d’activité à l’horizon 2050. À moins qu’il faille réguler l’usage de l’IA ?
