Cinq tendances technologiques majeures pour les data centers de demain
Vertiv, spécialiste des infrastructures numériques critiques, détaille cinq tendances technologiques qui façonneront la conception et les opérations des data centers, depuis l’alimentation électrique pour l'IA aux jumeaux numériques en passant par le refroidissement liquide adaptatif.
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« Le secteur des centres de données continue d'évoluer rapidement dans sa manière de concevoir, de construire, d’exploiter et d’entretenir les data centers, en réponse aux exigences de densité et de rapidité de déploiement des usines d'IA », a déclaré Scott Armul, Directeur des Produits et de la Technologie chez Vertiv. « Nous observons des forces technologiques transversales, notamment la densification extrême, entraînant des tendances transformatrices telles que les architectures d'alimentation CC haute tension et le refroidissement liquide avancé, qui sont importantes pour fournir la mise à l'échelle du gigawatt cruciale pour l'innovation en IA. La production d'énergie sur site et la technologie des jumeaux numériques devraient également contribuer à faire progresser l'échelle et la vitesse d'adoption de l'IA. »
Le rapport Vertiv Frontiers identifie les forces macro qui stimulent l'innovation des data centers : la densification extrême — accélérée par les charges de travail IA et HPC ; la mise à l'échelle du gigawatt rapide — les data centers sont maintenant déployés rapidement et à une échelle sans précédent ; le data center en tant qu’unité de calcul — l'ère de l'IA requiert que les installations soient construites et exploitées comme un système unique ; et la diversification du silicium — l'infrastructure des data centers doit s'adapter à une gamme croissante de puces et de calcul. Ce rapport expose cinq tendances qui impactent les data centers.
1. Alimentation électrique pour l’IA
La plupart des data centers actuels reposent encore sur une distribution électrique hybride CA/CC du réseau aux baies informatiques, qui comprend trois à quatre étages de conversion et certaines pertes d’efficacité. Cette approche existante est mise à rude épreuve à mesure que les densités de puissance augmentent, largement engendrées par les charges de travail IA. Le passage à des architectures CC haute tension permet des réductions considérables du courant, de la taille des conducteurs et du nombre d'étages de conversion, tout en centralisant la conversion d'énergie au niveau de la salle. Les systèmes hybrides CA et CC sont omniprésents, mais à mesure que les normes et les équipements CC complets arrivent à maturité, le CC haute tension devrait devenir plus répandu à mesure que les densités des baies augmentent. La production sur site et les micro-réseaux devraient également stimuler l'adoption du CC haute tension.
2. IA distribuée
Les milliards de dollars investis dans les data centers IA pour prendre en charge les grands modèles de langage (LLM) à ce jour visent à soutenir l'adoption généralisée des outils d'IA par les consommateurs et les entreprises. Vertiv estime que l'IA devient de plus en plus critique pour les entreprises, mais la façon dont ces services d'inférence sont fournis et leur provenance dépendront des exigences et des conditions spécifiques de l'organisation. Bien que cela impactera les entreprises de tous types, les secteurs hautement réglementées, telles que la finance, la défense et la santé, peuvent avoir besoin de maintenir des environnements d'IA privés ou hybrides via des data centers sur site, en raison des exigences de résidence des données, de sécurité ou de latence. Des systèmes flexibles et scalables de haute densité de puissance et de refroidissement liquide pourraient permettre d'augmenter la capacité à travers de nouvelles constructions ou de la modernisation d'installations existantes.
3. L'autonomie énergétique s'accélère
La capacité de production d'énergie sur site à court terme a été essentielle pour la plupart des data centers autonomes pendant des décennies, pour soutenir leur résilience. Cependant, les défis liés à la disponibilité généralisée de l'électricité créent les conditions pour adopter une autonomie énergétique étendue, en particulier pour les datacenters IA. L'investissement dans la production d'électricité sur site, via des turbines à gaz naturel et d'autres technologies, présente plusieurs avantages intrinsèques, mais il est principalement motivé par les défis liés à la disponibilité de l'électricité. Les stratégies technologiques telles que « Bring Your Own Power » (et « Cooling ») sont susceptibles de faire partie des plans d'autonomie énergétique en cours.
4. Conception et exploitation pilotées par les jumeaux numériques
Avec des charges de travail IA de plus en plus denses et des GPU plus puissants vient également une demande de déploiement rapide de ces usines d'IA complexes. En utilisant des outils basés sur l'IA, les data centers peuvent être cartographiés et spécifiés virtuellement, via des jumeaux numériques, et l'infrastructure informatique et numérique critique peut être intégrée, souvent sous forme de conceptions modulaires préfabriquées, ainsi que déployée en tant qu’unités de calcul, réduisant le time-to-token jusqu'à 50 %. Cette approche sera importante pour atteindre efficacement les déploiements à l'échelle du gigawatt nécessaires aux futures avancées de l'IA.
5. Refroidissement liquide adaptatif et résilient
Les charges de travail et l'infrastructure IA ont accéléré l'adoption du refroidissement liquide. Mais inversement, l'IA peut également être utilisée pour affiner et optimiser davantage les solutions de refroidissement liquide. Le refroidissement liquide est devenu critique pour un nombre croissant d'opérateurs mais l'IA pourrait fournir des moyens d'améliorer davantage ses capacités. L'IA, en conjonction avec des systèmes de surveillance et de contrôle supplémentaires, a le potentiel de rendre les systèmes de refroidissement liquide plus intelligents et encore plus robustes en prédisant les défaillances potentielles et en gérant efficacement les fluides et les composants. Cette tendance devrait conduire à une fiabilité et un temps de disponibilité supérieur pour le matériel de haute valeur et les données/charges de travail associées.
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