Après avoir traversé de longs couloirs blancs élégamment décorés par des projections de lumières bleutés, la salle de serveurs du supercalculateur Leonardo de Bologne (Italie), classé le 4ème plus puissant au monde, surprend par le quasi silence qui y règne. Un calme qui contraste avec l’habituel bruit assourdissant des climatisations utilisées pour refroidir les centres de données. Reposant sur des ventilateurs et des groupes froids, les systèmes de refroidissement par air sont aujourd’hui la norme dans environ 98% des infrastructures. Leonardo, lui, bénéficie d'un système de refroidissement liquide direct.
Sur une plaque froide de démonstration, on peut observer des cartes graphiques Nvidia (GPU) et des centrales de traitement (CPU), directement reliées à des tuyaux de refroidissement. «L’eau glycolée froide arrive au contact des microprocesseurs qui la réchauffe. Elle repasse ensuite dans un échangeur thermique qui refroidit le liquide et les équipements système», précise Nicolas Roger, directeur technique Equinix pour la France. Un circuit d’eau en boucle fermé, plus efficace sur le plan énergétique que le refroidissement par air.
Des investissements chez Schneider Electric et Vertiv
Aujourd'hui rare, le refroidissement liquide pourrait se généraliser dans les années à venir. Car face au développement de l’IA, du cloud densifié et des besoins en calcul de haute performance (HPC), les solutions actuelles ne sont pas les plus adaptées. «Avec les systèmes de refroidissement par air, on sait refroidir jusqu’à 25 kW par baie [sorte d’armoire dans laquelle sont stockées les équipements informatiques, ndlr.] Au-delà et jusqu’à 50 kW, on utilise des portes réfrigérées que l’on ajoute au plus près des serveurs», introduit Fabrice Coquio, président de Digital Realty, l’un des plus grands opérateurs de centres de données en colocation au monde. Or, selon plusieurs acteurs du secteur, les clients demandent de plus en plus des densités allant de 50 à 120 kW par baie.
Modéliser les prévisions météorologiques, optimiser les flux dans les transports, détecter des cancers, mais aussi développer et déployer des robots conversationnels comme ChatGPT.... «De nouvelles applications se développant à grande échelle impliquent de se tourner vers le refroidissement liquide, le seul en capacité de refroidir des densités électriques supérieures à 50 kW», pointe François Salomon, directeur de l’activité froid et climatisation chez Schneider Electric.
Intégrer le froid liquide dans l'existant
Ce dernier estime que la place de l’IA et des supercalculateurs dans les centres de données va passer de 7% à 20% dans les quatre prochaines années, faisant augmenter la capacité de ces infrastructures de 54 à 90 gigawatts (GW). Signe de ce développement, Schneider Electric va sortir l’année prochaine sa première gamme de refroidissement par liquide direct. Son principal concurrent, l’équipementier américain Vertiv, a de son côté racheté il y a un an la start-up anglaise CoolTerra, spécialiste du refroidissement liquide. Et recrute à tout va pour sa R&D. Car si les techniques de refroidissement liquides ne sont pas nouvelles, la course est lancée pour les rendre plus efficaces.
Il s'agit notamment d'optimiser la consommation du refroidissement liquide. Leonardo, par exemple, consomme tout de même 6 mégawatts (MW), soit l’équivalent d’une ville de 6000 habitants. L'autre enjeu est de voir comment intégrer cette technologie dans les centres de données existants. L’évolution vers le refroidissement par eau nécessite l’installation d’échangeurs thermiques, mais aussi le remplacement des serveurs pour laisser passer la tuyauterie. Plus largement, l’augmentation sans fin de la densité électrique pose à terme la question de l’obsolescence des installations actuelles.
