Schneider Electric ouvre la voie à une nouvelle génération de datacenters

Les taux d’adoption accélérés de l’IA vont imposer de nouvelles exigences en matière d’architecture, de durabilité, de sécurité et de ressources. Révolution dans les datacenters !

Aujourd’hui, l’IA représente 4,3 GW de besoin en électricité, mais demain ce sera plus et après-demain encore bien plus. Selon les estimations de Schneider Electric, on peut tabler sur une évolution oscillant entre 26 % et 36 % par an, pour atteindre une demande totale de 13,5 GW à 20 GW à l’horizon 2028.

C’est énorme. Ce besoin en électricité est deux à trois fois supérieur au taux de croissance annuel moyen des datacenters, qui est de 11 %. De ces ordres de grandeur, une première leçon peut être tirée : les charges d’inférence augmenteront à mesure que les nouveaux modèles passeront en production.

La demande en énergie dépend de facteurs technologiques, en particulier des prochaines générations de serveurs, de consignes plus efficaces, de l’amélioration des performances des micro-processeurs et de la recherche sur l’IA, viendra expliquer Christopher Briche, Data Center Edge Sales Specialist / Electrical Engineer, Schneider Electric, le 19 novembre lors des Luxembourg Internet Days 2024.

Les charges de travail d’entraînement, de 20 à 100 kW ou plus par rack

La croissance rapide de l’intelligence artificielle et de ses applications, modifie la conception et le fonctionnement des datacenters. « Nous estimons que les charges de travail d’IA représentent 15 à 20 % de l’énergie totale utilisée dans les datacenters d’ici 2028. Les charges de travail d’inférence consomment beaucoup plus d’énergie que les clusters d’entraînement, mais elles fonctionnent sur une large gamme de densités. »  

Les charges de travail d’entraînement, fonctionnent toujours à des densités très élevées, de 20 à 100 kW ou plus par rack. Elles seront regroupées en cluster, à cause des contraintes liées à la mise en réseau et des coûts associés. « Ces clusters d’une très grande densité de puissance remettent en question la conception et la gestion des racks, des logiciels, mais aussi de l’alimentation et du refroidissement… »

Plus de puissance dans les datacenters, donc plus de refroidissement

Le besoin accru de puissance sera le premier vecteur de changement. Une distribution de courant 120/208 V (NAM) n’est plus suffisante, il est donc conseillé de passer au 240/415 V, afin de limiter le nombre de circuits électriques dans les racks haute densité. Même avec une tension plus élevée, il est difficile de fournir une capacité suffisante avec des PDU standard de 60/63 ampères. Par exemple, les racks refroidis par fluide frigorigène sont limités à deux PDU, soit 69 / 87 kW. Pour la sécurité du personnel, Schneider Electric recommande d’évaluer le risque d’arc électrique et d’évaluer la charge pour s’assurer que les connecteurs, les prises et les PDU en rack seront adaptés aux températures auxquelles ils seront exposés. La taille des blocs de distribution en amont, doit être suffisante pour supporter une allée de cluster d’IA.

Deuxième vecteur, le refroidissement. « Le refroidissement par air existera toujours dans un avenir proche, mais nous prévoyons une transition vers un refroidissement liquide dans les datacenters hébergeant des clusters d’IA », note Christophe Briche. Le liquide de refroidissement offre de nombreux avantages, tels que l’amélioration de la fiabilité et des performances des processeurs, un gain d’espace avec des densités de racks plus élevées, une plus grande inertie thermique grâce à la circulation de l’eau dans la tuyauterie, une meilleure efficacité énergétique, une meilleure utilisation de l’énergie (qui servira à l’informatique) et une réduction des quantités d’eau utilisées.

De nouveaux racks pour supporter plus de poids

Troisième vecteur les racks. Avec les clusters d’IA, les serveurs sont plus profonds, les demandes d’énergie sont plus importantes et le refroidissement est plus complexe. Par conséquent, Schneider Electric recommande d’utiliser des racks de dimensions supérieures, pouvant supporter des poids plus importants : au moins 29,5 in. de largeur, 47,2 in. de profondeur, 48U de hauteur, avec des profondeurs de montage de 40 in., pouvant supporter un poids statique supérieur à 1 800 kg et un poids dynamique supérieur à 1 200 kg.

La gestion logicielle, aussi, devra évoluer. « DCIM, EPMS et BMS ainsi que les outils de conception électrique deviennent essentiels », insiste Christopher Briche. Les logiciels de gestion diminuent le risque d’erreur sur les réseaux électriques complexes ; ils créent également un jumeau numérique du datacenter, afin d’identifier les éventuels problèmes d’alimentation et de refroidissement et ainsi prendre les bonnes décisions quant à l’implantation des équipements.