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.
L’intelligence artificielle, grand consommateur d’énergie
Le streaming sur Netflix, le stockage de données dans le cloud et les réunions sur Zoom ne sont que quelques exemples des activités en ligne qui alimentent l’appétit énergétique des machines. Mais le plus grand coupable est peut-être l’intelligence artificielle (IA).
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 profond. Par conséquent, 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 façon dont on le considère, la consommation d’énergie des centres de données est un problème climatique imminent.
Solutions pour réduire la consommation énergétique des centres de données
Hormis la suspension de la numérisation, il existe deux solutions clés.
Alimenter les centres de données avec des énergies renouvelables
Les géants de la technologie ont fait de grandes déclarations sur la réduction des émissions de leurs centres de données, mais de grandes questions subsistent. Nous y reviendrons plus tard.
Maximiser l’efficacité énergétique
Un nombre croissant de startups travaillent à extraire le maximum de valeur de chaque kilowatt, c’est-à-dire à améliorer l’efficacité énergétique.
Immersion cooling
Les grandes entreprises technologiques comme Nvidia investissent dans du matériel plus économe en énergie, comme des puces d’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 (Pays-Bas), Submer (Espagne) et Iceotope (Royaume-Uni) pensent avoir une solution : immerger les serveurs dans l’eau.
En fait, il ne s’agit pas techniquement d’eau, mais d’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 recours à des ventilateurs ou à des climatiseurs.
Selon une étude de l’université de Groningue, l’immersion cooling, comme on l’appelle, peut diviser par deux la consommation d’énergie de refroidissement d’un centre de données. Elle permet également de rapprocher les serveurs les uns des autres, réduisant ainsi l’espace nécessaire jusqu’à deux tiers.
Submer, une startup basée à Barcelone qui a levé plus de 50 millions de dollars de financement, affirme que sa technologie peut réduire les coûts de refroidissement des centres de données jusqu’à 99 %. La startup, et beaucoup d’autres, cherchent à exploiter ce marché émergent qui, selon une estimation, pourrait croître de 35 fois au cours des 12 prochaines années.
Réutilisation de la chaleur des centres de données
Pendant que des startups comme Submer cherchent à réduire l’énergie nécessaire au refroidissement des centres de données, d’autres entreprises s’efforchent de trouver des moyens de mettre cette chaleur à profit.
La startup londonienne Deep Green a trouvé un moyen astucieux de marier l’IA et les piscines, deux secteurs gourmands en énergie. 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 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 sont eux-mêmes refroidis gratuitement.
La startup allemande WINDCores cherche également à localiser les centres de données. Mais au lieu de piscines, elle installe des mini-centres de données à l’intérieur d’éoliennes. Les serveurs sont alimentés presque exclusivement par le vent et transfèrent les données via des câbles à fibre optique existants.
En Norvège, une ferme piscicole est alimentée par la chaleur résiduelle d’un centre de données voisin, tandis qu’à Stockholm (Suède), quelque 10 000 appartements sont chauffés par l’opérateur de centre de données DigiPlex.
Toutes ces solutions étranges et merveilleuses devront se développer rapidement si elles veulent avoir un impact sur la soif d’électricité des centres de données. En janvier, Deep Green a levé la somme astronomique de 200 millions de livres sterling pour chauffer entre 100 et 150 piscines au Royaume-Uni.
Utiliser l’énergie informatique plus intelligemment
Mais en fin de compte, nous devons également commencer à utiliser la puissance de calcul plus intelligemment.
« Je trouve particulièrement décevant que l’IA générative soit utilisée pour effectuer des recherches sur Internet », a récemment déclaré à l’AFP Sasha Luccioni, une informaticienne de renommée mondiale. Luccioni affirme que, selon ses recherches, l’IA générative consomme 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 l’absence d’importantes énergies renouvelables sur place pour alimenter l’installation. Les centres de données ont englouti 21 % de l’électricité irlandaise l’année dernière.
La décision de Dublin « sera probablement la première d’une longue série » qui obligera les nouvelles constructions de centres de données à produire davantage 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 minutieux des coûts potentiels de l’essor des centres de données alimentés par l’IA intervient dans un contexte 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 qu’entre 2020 et 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 déclaré.
Selon Barton, il sera « crucial » pour les gouvernements et les fournisseurs de services d’équilibrer les demandes énergétiques des centres de données avec les contraintes climatiques et d’infrastructure.
À l’avenir, placer les 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 est essentiel de s’assurer que les centres de données fonctionnent (réellement) avec une énergie verte et de manière plus efficace pour trouver cet équilibre.