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 profond. Par conséquent, l’Agence internationale de l’énergie (AIE) prédit que la consommation d’énergie des centres de données doublera d’ici 2026.
Quelle que soit la façon dont on le découpe, la consommation d’énergie des centres de données est un problème climatique imminent. Alors, que pouvons-nous faire ?
En dehors de la pause dans la numérisation, il existe deux solutions clés. La première consiste à alimenter les centres de données avec des énergies renouvelables. Les géants de la technologie ont fait des déclarations ambitieuses sur la réduction des émissions de leurs centres de données, mais de grands points d’interrogation subsistent. Nous y reviendrons plus tard.
La deuxième solution, sur laquelle de plus en plus de startups travaillent, consiste à extraire le maximum de valeur de chaque kilowatt : l’efficacité énergétique.
**Refroidissement par immersion**
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 s’intéresser au 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 réponse : jeter les serveurs dans l’eau.
En réalité, il ne s’agit pas d’eau à proprement parler, 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 besoin de ventilateurs ou de climatiseurs.
Selon une étude de l’Université de Groningen, 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, réduisant ainsi les besoins en espace jusqu’à deux tiers.
Submer, basée à Barcelone, qui a levé plus de 50 millions de dollars, affirme que sa technologie peut réduire jusqu’à 99 % des coûts de refroidissement des centres de données. La startup, ainsi que de nombreuses autres, cherchent à exploiter ce marché émergent qui, selon une estimation, pourrait être multiplié par 35 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 ? Ils dévorent tous deux 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 sur des sites à forte consommation d’énergie, comme les centres de loisirs. Son système transforme la chaleur perdue 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 des données, qui à leur tour bénéficient d’un refroidissement gratuit.
La startup allemande WINDCORES cherche également à localiser les centres de données. Mais au lieu de piscines, elle place 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 fibres optiques existants.
WindCORES place les centres de données au plus près de la source d’énergie renouvelable possible. Crédit : WindCORES
En Norvège, une ferme de truites est alimentée par la chaleur perdue 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 mises à l’échelle rapidement si elles veulent réduire la soif d’électricité des centres de données. En janvier, Deep Green a levé la somme colossale de 200 millions de livres sterling pour chauffer entre 100 et 150 piscines au Royaume-Uni.
Mais finalement, nous devons également commencer à utiliser la puissance de calcul de manière plus judicieuse.
« Je trouve particulièrement décevant que l’IA générative soit utilisée pour 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 visant à construire un nouveau centre de données, citant une capacité insuffisante du réseau électrique et l’absence d’énergie renouvelable significative sur site pour alimenter l’installation. Les centres de données ont englouti 21 % de l’électricité irlandaise l’année dernière.
La décision de Dublin est « probablement la première d’une longue série » qui finira par forcer les nouvelles constructions de centres de données à générer davantage d’énergie propre sur site ou à proximité, a déclaré Gary Barton, directeur de recherche chez GlobalData, une société d’analyse de données.
La surveillance des coûts potentiels du boom des centres de données alimentés par l’IA survient alors que les géants de la technologie sont de plus en plus critiqués pour avoir surestimé leurs progrès en matière de changement climatique.
Une enquête récente 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 celles officiellement divulguées.
Selon Barton, 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 l’avenir, placer des centres de données dans l’espace ou les alimenter à l’aide de l’énergie de fusion pourrait résoudre certains de ces problèmes, mais pour l’instant, s’assurer que les centres de données fonctionnent (réellement) avec de l’énergie verte et plus efficacement sera essentiel pour trouver cet équilibre.