Depuis des décennies, le courant alternatif (AC) est à la base des infrastructures de data center. Standardisées, largement utilisées et bien maîtrisées, les architectures basées sur le courant alternatif ont permis l’expansion rapide des infrastructures numériques dans les environnements d’entreprise, de colocation et cloud.
L’essor de l’intelligence artificielle change toutefois la donne dans le secteur des data centers. Alors que la demande de l’IA ne cesse de croître, les besoins en énergie atteignent des niveaux qui remettent en question les principes de conception traditionnels. Pour les opérateurs, les fournisseurs de technologies et les concepteurs d’infrastructures, la question n’est plus seulement de savoir comment assurer la résilience, mais de savoir comment prendre en charge des serveurs de data center toujours plus denses et énergivores.
Dans ce contexte, le courant continu (DC) fait son retour, apparaissant comme une option crédible. Si son utilisation n’est pas nouvelle, son rôle dans les data centers modernes évolue, générant des opportunités tout en soulevant d’importantes questions.
L’intelligence artificielle entraîne une évolution des besoins en énergie
L’expansion des charges de travail de l’IA est un facteur de changement majeur. La demande en énergie de l’IA repousse les limites en termes de densité de rack bien au-delà des normes historiques, les systèmes d’une densité supérieure à 200 kW devenant de plus en plus courants et les feuilles de route prévoyant jusqu’à 1 MW par rack.
Dans le secteur des data centers, ces changements ne sont pas seulement technologiques, mais également structurels.
À cette échelle, les infrastructures électriques traditionnelles sont confrontées à des contraintes de plus en plus importantes. Les systèmes électriques, qu’il s’agisse des ASI, des appareillages ou des unités de distribution, peuvent occuper autant d’espace que les serveurs de data center qu’ils font fonctionner, ce qui limite la souplesse d’agencement et augmente la complexité des systèmes.
Par ailleurs, l’utilisation de courants plus élevés nécessite de plus gros conducteurs, ce qui augmente à la fois la quantité de matériau utilisée et les difficultés d’installation. Alors que la demande en énergie de l’IA ne cesse d’augmenter, ces contraintes deviennent de plus en plus difficiles à gérer dans les architectures AC classiques.
Technologie à courant continu haute tension : un intérêt croissant dans les data centers
L’utilisation du courant continu a longtemps été réservée à des applications spécifiques, mais connaît désormais un regain d’intérêt dans les environnements de data center à haute densité.
Ce phénomène est étroitement lié à l’intelligence artificielle et à la nécessité de prendre en charge des serveurs de data center plus puissants. Selon l’architecture des systèmes, le courant continu haute tension, généralement d’environ 800 VDC, peut en effet améliorer l’efficacité de la fourniture d’énergie.
D’un point de vue technologique, le courant continu HT permet de fournir davantage d’énergie avec un courant plus faible, ce qui peut permettre de réduire la taille des conducteurs et les pertes associées.
Néanmoins, si les architectures de data center haute tension utilisant le courant continu gagnent en visibilité, leur déploiement n’en est qu’à ses débuts. Les fournisseurs de technologies et les opérateurs étudient actuellement plusieurs approches, ce qui témoigne d’un secteur encore au stade de l’exploration des différentes options possibles.
Les avantages potentiels du courant continu dans les architectures de data center modernes
Selon la manière dont il est mis en œuvre, le courant continu peut offrir différents avantages dans les environnements à haute densité.
Amélioration de l’efficacité de la conversion d’énergie
Les architectures à courant continu permettent de réduire le nombre d’étapes de conversion entre le réseau et les équipements informatiques. Cela peut aider à limiter les pertes énergétiques et à améliorer l’efficacité globale des systèmes.
Prise en charge des besoins en haute densité de l’IA
Alors que les besoins de l’IA ne cessent d’augmenter, la fourniture efficace de grandes quantités d’énergie devient essentielle. Le courant continu haute tension peut aider à relever ce défi en permettant une fourniture d’énergie plus compacte et plus évolutive.
Optimisation de l’encombrement des infrastructures
En externalisant certains composants de puissance, les architectures à courant continu peuvent libérer de l’espace au sein des serveurs des data centers, permettant une densité de calcul plus élevée.
Innovation en termes de conception d’infrastructures
Le courant continu offre de nouvelles possibilités en termes de conception et d’organisation des infrastructures de puissance, en particulier lorsque celles-ci sont combinés à des systèmes modulaires et à des ressources d’énergie distribuées.
Une réalité hybride pour le secteur des data centers
Malgré ces avantages potentiels, le passage au courant continu n’est pas sans difficulté.
La plupart des architectures de data center actuelles utilisent des systèmes à courant alternatif. Le secteur s’oriente donc vers des configurations hybrides dans lesquelles courant alternatif et courant continu coexistent dans le même data center.
Cette approche reflète la diversité des cas d’utilisation dans le secteur des data centers :
- certains serveurs de data center ont toujours besoin du courant alternatif pour fonctionner
- d’autres, en particulier les charges de travail de l’IA, sont susceptibles de bénéficier de l’utilisation du courant continu
Cette évolution s’effectue de manière progressive et il est probable que différents modèles coexistent pendant plusieurs années. Les fournisseurs de technologies doivent donc concevoir des systèmes capables de fonctionner de manière efficace dans des environnements mixtes.
L’absence de normes unifiées pour les systèmes à courant continu peut être une source d’incertitude pour les opérateurs et les fournisseurs. Différents niveaux de tension et architectures sont en cours d’étude.
Les systèmes à courant continu HT se comportent différemment des systèmes à courant alternatif, en particulier en cas de défaut. Cela nécessite des stratégies et des technologies de protection adaptées.
L’introduction du courant continu dans les infrastructures existantes peut augmenter la complexité des systèmes, en particulier dans les environnements hybrides dans lesquels le courant alternatif et le courant continu doivent coexister.
Ces changements ont également un impact sur les pratiques de maintenance, les systèmes de surveillance et les compétences requises au sein des organisations.
Au-delà des performances : les considérations environnementales et sectorielles
Cette évolution vers de nouvelles technologies d’énergie soulève également des questions plus larges pour le secteur des data centers.
L’amélioration de l’efficacité est souvent associée à une réduction des pertes énergétiques même si l’impact environnemental global dépend des choix effectués en matière de conception des systèmes et de la façon dont les technologies sont mises en œuvre et intégrées dans l’infrastructure.
Alors que l’intelligence artificielle continue de transformer le secteur, les opérateurs doivent trouver un juste équilibre entre performances, évolutivité et durabilité.
Une période de transition technologique
L’intérêt croissant pour le courant continu reflète une transformation plus large des infrastructures de data center.
Parallèlement au courant continu, d’autres technologies, telles que la distribution moyenne tension, les systèmes de stockage d’énergie et la conversion d’énergie avancée, contribuent à remodeler le paysage.
Les systèmes de stockage d’énergie par batterie (BESS), en particulier, sont de plus en plus envisagés, non seulement pour les applications de secours, mais également pour permettre une optimisation de l’énergie et la mise en place de nouveaux modèles économiques au sein des data centers, notamment de stratégies d’écrêtage (peak shaving) et de gestion des charges.
À ce stade, aucune architecture ne s’est imposée comme norme universelle. Le secteur étudie toujours différentes approches en fonction de l’application, de l’ampleur du projet et des exigences opérationnelles.
L’importance de décisions éclairées pour les fournisseurs et les futures infrastructures de data center
Pour les opérateurs et les fournisseurs de technologies, la priorité ne consiste pas à adopter un modèle unique, mais à comprendre les compromis entre les différentes solutions.
L’intelligence artificielle accélère le changement mais introduit également une part d’incertitude. La capacité à concevoir des infrastructures flexibles, résilientes et évolutives sera déterminante pour gérer cette phase de transition.
Le courant continu fait partie intégrante de ce nouveau paysage. Le rôle qu’il est appelé à jouer – en devenant un modèle dominant ou en restant une approche complémentaire – dépendra de la manière dont le secteur des data centers relèvera les défis technologiques, opérationnels et économiques à venir.
Q&A : Qu’est-ce que le courant continu dans les data centers ?
Dans le secteur des data centers, le courant continu (DC) fait référence au fait de fournir une alimentation électrique sous forme de tension constante, et non pas de courant alternatif (AC).
Si la plupart des infrastructures utilisent le courant alternatif, les équipements informatiques tels que les serveurs fonctionnent déjà en courant continu en interne. Les architectures à courant continu visent à réduire les étapes de conversion, ce qui permet d’améliorer l’efficacité et de prendre en charge les charges de travail de l’IA à haute densité.