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.
Le streaming sur Netflix, le stockage de données dans le cloud et les réunions sur Zoom ne sont que quelques-unes des activités en ligne qui alimentent l’appétit des machines pour l’énergie. Mais le plus grand coupable de tous est peut-être l’intelligence artificielle.
Les modèles d’IA nécessitent d’immenses quantités de puissance de calcul pour s’entraîner et fonctionner, en particulier pour les tâches d’apprentissage automatique et d’apprentissage approfondi. Par conséquent, l’Agence internationale de l’énergie (AIE) prévoit que la consommation d’énergie des centres de données doublera d’ici 2026.
De toute façon, la consommation d’énergie des centres de données est un problème climatique imminent. Alors, que pouvons-nous faire ?
Outre la pause dans la numérisation, deux solutions clés s’offrent à nous. La première consiste à alimenter les centres de données en énergie renouvelable. Les géants de la technologie ont fait de grandes déclarations sur la réduction des émissions de leurs centres de données, mais de gros points d’interrogation subsistent. Nous y reviendrons plus tard.
La seconde, sur laquelle un nombre croissant de startups travaillent, consiste à extraire le maximum de valeur de chaque kilowatt, c’est-à-dire l’efficacité énergétique.
Refroidissement par immersion
Les grandes entreprises technologiques comme Nvidia investissent dans du matériel plus économe en énergie, comme des puces IA spécialisées conçues pour réduire la consommation d’énergie pour des tâches spécifiques. Mais, pour vraiment s’attaquer à la consommation d’énergie des centres de données, il faut se pencher sur le refroidissement.
Le refroidissement des serveurs représente à lui seul environ 40 % de la consommation d’énergie des centres de données. Des startups comme Asperitas, basée aux Pays-Bas, Submer, en Espagne, et Iceotope, au Royaume-Uni, pensent avoir une solution : jeter les serveurs dans l’eau.
Ce n’est pas techniquement de l’eau du tout, mais un liquide diélectrique non conducteur qui absorbe la chaleur des serveurs beaucoup mieux que l’air. La chaleur est ensuite transférée du liquide vers un système de refroidissement. Cette méthode permet de refroidir les serveurs sans avoir besoin de ventilateurs ou de climatiseurs.
Selon une étude de l’université de Groningue, le refroidissement par immersion, comme on l’appelle, peut réduire de moitié la consommation d’énergie pour le refroidissement d’un centre de données. Le refroidissement par immersion permet également d’empiler les serveurs plus près les uns des autres, ce qui réduit les besoins en espace jusqu’à deux tiers.
Submer, basée à Barcelone, qui a levé plus de 50 millions de dollars de financement, affirme que sa technologie peut réduire jusqu’à 99 % des coûts de refroidissement des centres de données. La startup, et bien d’autres, cherchent à exploiter ce marché émergent qui, selon une estimation, pourrait augmenter de 35 fois au cours des 12 prochaines années.
Alors que des startups comme Submer cherchent à réduire l’énergie nécessaire au refroidissement des centres de données, d’autres entreprises cherchent des moyens de mettre la chaleur à profit.
Réutilisation de la chaleur des centres de données
Qu’ont en commun l’IA et les piscines ? Elles dévorent d’énormes quantités d’énergie, bien sûr. La startup londonienne Deep Green a trouvé un moyen astucieux de marier les deux.
Deep Green installe de minuscules centres de données dans des sites à forte intensité énergétique comme les centres de loisirs. Son système transforme la chaleur résiduelle des ordinateurs en eau chaude pour le site.
En retour, l’eau froide du centre est utilisée pour refroidir les serveurs du cloud. L’idée est que le site hôte bénéficie d’un chauffage gratuit généré par les serveurs de Deep Green qui traitent les données, qui bénéficient à leur tour d’un refroidissement gratuit.
La startup allemande WINDCores cherche également à localiser les centres de données. Mais au lieu des piscines, elle place des mini-centres de données dans des éoliennes. Les serveurs sont alimentés presque exclusivement par le vent et transfèrent les données via des câbles à fibre optique existants.
WINDCORES place les centres de données aussi près que possible de la source d’énergie renouvelable. Crédit : WINDCORES
En Norvège, une ferme piscicole est alimentée par la chaleur résiduelle d’un centre de données voisin, tandis qu’à Stockholm, en Suède, quelque 10 000 appartements reçoivent de la chaleur fournie par l’opérateur de centre de données DigiPlex.
Toutes ces solutions étranges et merveilleuses devront être déployées rapidement si elles veulent réduire la soif d’électricité des centres de données. En janvier, Deep Green a levé la somme énorme de 200 millions de livres sterling pour chauffer entre 100 et 150 piscines au Royaume-Uni.
Mais en fin de compte, nous devons également commencer à utiliser la puissance de calcul plus judicieusement.
» Je trouve particulièrement décevant que l’IA générative soit utilisée pour effectuer des recherches sur Internet », a récemment déclaré Sasha Luccioni, une informaticienne de renommée mondiale, à l’AFP. Luccioni affirme que, selon ses recherches, l’IA générative utilise 30 fois plus d’énergie qu’un moteur de recherche traditionnel.
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 le manque d’énergie renouvelable sur le site pour alimenter l’installation. Les centres de données ont englouti 21 % de l’électricité de l’Irlande l’année dernière.
La décision de Dublin » sera probablement la première d’une longue série » qui finira par forcer les nouvelles constructions de centres de données à générer plus d’énergie propre sur place ou à proximité, a déclaré Gary Barton, directeur de recherche chez GlobalData, une société d’analyse de données.
L’examen des coûts potentiels de l’explosion des centres de données alimentés par l’IA s’accompagne de critiques croissantes selon lesquelles les géants de la technologie surestiment leurs progrès en matière de changement climatique.
Une récente enquête du journal The 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 ce qui avait été officiellement divulgué.
Trouver un équilibre entre les besoins énergétiques des centres de données et les contraintes climatiques et infrastructurelles sera » crucial » pour les gouvernements et les fournisseurs de services à l’avenir, a déclaré Barton.
À l’avenir, placer des centres de données dans l’espace ou les alimenter grâce à l’énergie de fusion pourrait résoudre certains de ces problèmes, mais pour l’instant, il sera essentiel de s’assurer que les centres de données fonctionnent (réellement) avec de l’énergie verte et fonctionnent plus efficacement pour trouver cet équilibre.