La charge de travail croissante des centres de données, le durcissement des réglementations en matière de développement durable et la pression liée aux coûts d'investissement sont les plus grands problèmes pour les opérateurs, obligeant à des compromis entre les projets d'expansion et la rentabilité commerciale des infrastructures en cours de création.
Les tendances les plus importantes incluent le renforcement des réglementations concernant les exigences en matière de développement commercial durable, l'impact croissant de l'intelligence artificielle sur les solutions d'infrastructure et l'utilisation accrue de divers types de systèmes de refroidissement liquide des serveurs. Ces tendances stimulent l’innovation, mais malheureusement elles augmentent également la complexité et les coûts de la construction des infrastructures. Par conséquent, les opérateurs construisant des centres de données devront trouver un équilibre pour assurer la fiabilité et les performances du système, tout en décidant des dernières technologies à utiliser pour garantir la conformité aux réglementations, aux finances disponibles et aux objectifs commerciaux.
Il est important de noter que les défis auxquels est actuellement confronté le secteur des centres de données sont le résultat de son succès et de l’augmentation pluriannuelle de la demande de services de traitement de données. Pour l’instant, il n’y a aucun signe d’arrêt de cette croissance.
Problème de consommation énergétique mondiale
Le renforcement des réglementations juridiques visant à assurer le développement durable du secteur affecte également les entreprises qui investissent dans la construction de centres de données. Selon les analystes de l'Uptime Institute, dans un avenir proche, le secteur des centres de données consommera de plus en plus d'énergie et émettra davantage de dioxyde de carbone. Et les objectifs déclarés publiquement de réduction de la consommation d’énergie deviendront de plus en plus difficiles et plus coûteux à mettre en œuvre.
Le dernier rapport de l'IEA Electricity 2024 (Agence internationale de l'énergie) présente une analyse des politiques et des changements du marché dans le domaine de l'électricité, ainsi que des prévisions sur la demande, l'offre et les émissions de dioxyde de carbone d'électricité jusqu'en 2026. Les analystes de cette organisation préviennent que l'évolution rapide le développement de nouvelles technologies, comme principalement l’intelligence artificielle et les crypto-monnaies, entraînera une augmentation significative de la consommation électrique des centres de données. Selon les prévisions, elle pourrait doubler à l’échelle mondiale d’ici 2026, pour atteindre plus de 1 000 TWh (térawattheures) par an. À titre de comparaison, en 2022, cette consommation était estimée à 460 TWh et la demande annuelle totale d'électricité en Pologne est d'environ 170 TWh. Les analystes de l'AIE estiment qu'aux États-Unis seulement, la consommation d'énergie des centres de données en 2026 pourrait atteindre plus d'un tiers de la demande totale de ce pays.
À son tour, l'Uptime Institute, créateur de normes largement reconnues pour les centres de données, a récemment publié un rapport présentant les principales tendances du développement des infrastructures, qui, dans un avenir proche, auront un impact important sur les décisions prises par les entreprises planifiant d'investir dans les centres de données. Les analystes de cette organisation prédisent le développement rapide de technologies qui permettront l'automatisation de la gestion des infrastructures, la création de projets standardisés facilitant la gestion, la réplication et la mise à l'échelle des infrastructures et l'obtention des avantages de l'économie d'échelle. Selon les prévisions d'Uptime, pour répondre à la demande croissante de puissance de calcul, de nouveaux et immenses campus de colocation apparaîtront avec une superficie pouvant atteindre des millions de mètres carrés et une capacité d'alimentation électrique comptée en gigawatts.
L'impact des réglementations juridiques sur les entreprises
L'Union européenne a introduit une directive sur l'efficacité énergétique qui obligera les entreprises à déclarer leur consommation d'énergie et d'eau, leurs émissions de dioxyde de carbone et d'autres paramètres. Des réglementations similaires sont également introduites dans d’autres pays du monde. Par conséquent, les plans de construction ou de modernisation de centres de données incluent un facteur supplémentaire : garantir le respect de la réglementation. Cela a un impact significatif sur les activités et les projets concernant l'emplacement des centres et le concept de leur alimentation électrique et de leur refroidissement.
« En conséquence, les cinq prochaines années seront une période difficile pour le secteur des centres de données. » – pense Andy Laurent, directeur de l'Uptime Institute. Les objectifs de développement durable déclarés étaient auparavant fixés volontairement par les entreprises, mais s'ils sont publiés avec les rapports financiers, ils peuvent être juridiquement contraignants. « C'est pourquoi je pense que de nombreuses entreprises pourraient renoncer à certains de leurs engagements. Espérons cependant que les questions d’efficacité seront traitées avec l’attention voulue et se traduiront par une augmentation des investissements appropriés, ainsi que par l’émergence de nombreuses solutions nouvelles et innovantes. – dit Andy Laurent.
COMMENTAIRE D'EXPERTS
Plateforme de premier choix
L’énorme quantité de données générées et traitées est un signe de notre époque. Les entreprises, voire des secteurs entiers, basés sur le modèle basé sur les données, ont besoin de solutions modernes qui répondent aux défis actuels. Le contexte économique et technologique évolue.
Les applications d'entreprise ont été « libérées » de leurs propres centres de données, et d'autres défis et menaces liés aux données sont apparus. De nos jours, ce n’est pas seulement l’efficacité et l’efficience de l’informatique qui compte, même si elle reste un facteur clé pour gérer une entreprise. La capacité à traiter les données provenant de sources distribuées avec une efficacité énergétique optimale est tout aussi importante. Les informations pertinentes pour l'entreprise apparaissent dans un environnement très dispersé, les données provenant de cloud publics et privés, de l'infrastructure traditionnelle et de la périphérie du réseau. La nature hybride des infrastructures modernes soulève de sérieux défis en matière de visibilité et de sécurité des données. Un facteur supplémentaire qui oblige les organisations à repenser leurs stratégies de traitement de données existantes est la hausse des coûts de l'électricité et la nécessité de garantir la conformité de l'efficacité énergétique avec les nouvelles réglementations. Outre les changements au niveau de la conformité et de la stratégie organisationnelle, la technologie prend une importance considérable, permettant aux entreprises de traiter les données critiques sans interruption, de manière sûre et efficace. Les entreprises ont besoin de solutions fiables capables de soutenir leur activité. Fiable et en même temps simple, pour que l'infrastructure ne submerge pas ce qui est le plus important dans l'entreprise.
La plateforme IBM FlashSystem est une réponse aux défis et tendances actuels en matière d'informatique de données et pourrait devenir le premier choix des organisations. Universel – c'est le terme que nous devons utiliser ici – le système de stockage de masse s'adapte parfaitement à la prise en charge du stockage cloud distribué et des environnements hybrides, tout en garantissant le plus haut niveau de sécurité des données traitées ainsi que la continuité opérationnelle. Un fonctionnement efficace des applications d'entreprise résistantes aux cyberattaques et des coûts de stockage de données sensiblement inférieurs sont des arguments que les organisations doivent prendre en compte lorsqu'elles réfléchissent à des investissements technologiques. IBM FlashSystem est une solution qui augmente l'efficacité du travail avec des données distribuées, quelle que soit la taille de l'entreprise.
Krzysztof Kowalski,
Expert en solutions de stockage et de sauvegarde, Cloudware Polska
IA et centres de données
Selon IDC, les dépenses des entreprises en services, logiciels et infrastructures liés à l’intelligence artificielle générative passeront de plus de 19 milliards de dollars. en 2023 jusqu'à 150 milliards de dollars. en 2027.
« Nous assistons à un énorme changement. Malgré la situation géopolitique instable, les investissements dans les technologies numériques augmenteront jusqu’à sept fois plus vite que l’ensemble de l’économie en 2024. Bien entendu, l’intelligence artificielle jouera un rôle clé et sera mise en œuvre dans presque tous les domaines d’activité des entreprises. Si le budget de l’IA augmente de 40 % l’année prochaine dans la seule région EMEA, cela signifierait 30 milliards de dollars supplémentaires. dépenses technologiques. C’est ce qui montre le mieux l’ampleur et le rythme du changement. – il note Ewa Zborowska, Directeur de recherche d'IDC Polska.
Bien que l’intelligence artificielle apporte de nombreux avantages, en aidant à optimiser les réductions d’émissions, à modéliser le changement climatique et à de nombreuses autres applications utiles, son utilisation pose un problème fondamental d’énormes besoins en puissance de traitement et, par conséquent, d’une consommation d’énergie très élevée. Rappelons que les datacenters destinés à faire tourner des applications utilisant l’intelligence artificielle nécessitent des conceptions d’infrastructures autres que standards.
Selon les analystes du marché, les modèles d'IA les plus exigeants seront hébergés principalement dans des centres de données hyperscale, capables de faire face aux augmentations incontrôlées de la demande d'énergie et de refroidissement associées à l'exécution des applications d'IA. Actuellement, des centres de données conçus pour exécuter des applications d’intelligence artificielle commencent déjà à être établis. Un exemple est celui de Meta (la société mère de Facebook), dont le lancement est prévu en 2026 à Jeffersonville, dans l'Indiana (États-Unis). L'installation sera équipée d'un système de refroidissement liquide direct pour les serveurs. Cette solution devrait être plus rentable que l’immersion ou le refroidissement par air. La valeur de l'investissement est d'environ 800 millions de dollars.
Les problèmes de consommation d’énergie élevée ne sont qu’un côté de la médaille. D’un autre côté, l’intelligence artificielle peut contribuer à accroître l’efficacité des centres de données et à réduire la consommation d’énergie.
Des outils de gestion de l'infrastructure des centres de données utilisant l'apprentissage automatique sont déjà apparus. Ils peuvent optimiser les performances, la facilité d'entretien, le refroidissement et l'utilisation efficace de l'énergie disponible.
L'intelligence artificielle peut être utilisée pour prédire les besoins de refroidissement et ajuster la capacité de refroidissement, et les algorithmes sont capables d'ajuster dynamiquement, en temps réel, les systèmes de refroidissement pour garantir des performances optimales. L'IA peut également fournir des recommandations sur les mises à niveau matérielles ou les modifications de configuration afin d'améliorer les performances de refroidissement.
Un autre domaine dans lequel la technologie peut aider est l’analyse des performances. L'intelligence artificielle donne un aperçu des performances des systèmes de refroidissement, aidant à identifier les domaines à améliorer et garantissant ainsi un fonctionnement efficace des systèmes. En optimisant les systèmes de refroidissement, l'IA peut réduire la consommation d'énergie, ce qui entraîne des économies significatives et une réduction de l'empreinte carbone du centre de données.
Mais l’utilisation de l’IA pour refroidir les centres de données en est actuellement à ses premiers stades de développement. Certaines entreprises commencent à tester l'utilisation des technologies d'IA et d'apprentissage automatique dans leur système de contrôle de centre de données, mais la plupart des opérateurs de centres de données ne sont pas pressés de mettre en œuvre de nouvelles technologies.
Les centres de données utilisent aujourd’hui principalement des logiciels pour suivre les caractéristiques physiques des équipements, leur emplacement et leur état opérationnel. Il est toutefois clair que des changements progressifs sont en train de se produire. En particulier, l’apprentissage automatique commence à être utilisé pour prédire l’état du système, gérer les services et formuler des recommandations sur la manière de l’optimiser en termes de consommation d’énergie et de refroidissement. Cependant, l’heure de l’émergence de centres de données autonomes dans lesquels des systèmes d’intelligence artificielle seront utilisés pour gérer automatiquement les opérations approche.
Technologies de refroidissement efficaces pour les centres de données
Dans les systèmes de refroidissement par air, la puissance maximale dissipée par les équipements du rack serveur est d'environ 35 kW. Dans les systèmes hybrides AALC (Air-Assisted Liquid Cooling), où la température de l'air est abaissée par des refroidisseurs remplis de liquide fixés à l'arrière des racks, la densité de puissance peut atteindre 70 kW par rack. L'avantage de cette solution est la possibilité d'utiliser une architecture et des équipements d'armoires standards avec des modifications mineures.
Cependant, le refroidissement liquide direct constitue la solution la plus économe en énergie et la plus efficace. Il permet de refroidir des armoires générant plus de 100 kW de puissance. Cependant, cela est associé à une plus grande complexité du système et à des coûts plus élevés de mise en œuvre et d’exploitation du système, ainsi que d’utilisation de serveurs compatibles avec celui-ci. Cette dernière technologie a récemment commencé à gagner en popularité, même si elle ne résout bien sûr pas tous les problèmes de refroidissement des centres de données.
Il convient de noter qu'un nouveau concept technologique, appelé refroidissement géothermique. Il profite de la température relativement constante de la terre sous sa surface. La chaleur des équipements est transférée au fluide, qui circule ensuite dans des échangeurs de chaleur souterrains, où elle se refroidit, puis retourne au centre de données et peut être à nouveau utilisée pour refroidir les serveurs.
L'efficacité de la plupart des systèmes de refroidissement dépend des conditions climatiques environnementales. Le refroidissement géothermique élimine ce problème et constitue une solution universelle qui peut être utilisée quelles que soient les conditions environnementales externes et réduire considérablement la consommation d'énergie et d'eau, ainsi qu'augmenter la fiabilité des équipements installés dans le centre de données.
