L’impératif énergétique : comment répondre à la demande croissante d’aujourd’hui et de demain
L’intelligence artificielle et l’IA générative ont redéfini les limites de la croissance et de la propriété des données, provoquant un séisme dans l’industrie technologique. La demande augmente et la crainte de rester à l’écart oriente les choix en matière d’IA. Les LLMs sont omniprésents et accessibles à tous via les moteurs de recherche et les boutiques d’applications. L’augmentation de la capacité des datacenters nécessite une puissance croissante, alors que la disponibilité énergétique se raréfie. À mesure que de nouveaux logements sont construits, que davantage d’entreprises se numérisent et que plus de personnes utilisent l’IA, les besoins en énergie et en stockage de données vont augmenter.
La situation est inextricable pour l’industrie technologique, qui tente de répondre aux attentes des clients, et pour les gouvernements, qui doivent garantir l’approvisionnement énergétique des foyers et des entreprises. Comment obtenir ce dont chacun a besoin pour satisfaire ces exigences ?
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Besoins des datacenters : où et comment l’énergie est-elle utilisée ?
Environ 2 % de la production énergétique mondiale est consommée par les datacenters et les réseaux de transmission, selon l’Agence Internationale de l’Énergie. En France, les centres de données ont consommé entre 4 et 6 TWh d’électricité en 2023, soit environ 1 à 1,5 % de la consommation électrique nationale selon le Commissariat général au développement durable. McKinsey & Co prévoit une croissance annuelle composée de 39 % du TCAC pour les demandes liées à l’IA générative et de 16 % pour les autres charges de travail concernant la demande mondiale en capacité des datacenters d'ici 2030, ce qui met une forte pression sur les réseaux nationaux.
À l’intérieur d’un datacenter, l’électricité est utilisée pour le calcul, le stockage, le réseau et le refroidissement. Historiquement, le refroidissement par eau dominait, mais de nombreux opérateurs l’ont abandonné au profit de systèmes classiques fonctionnant à l’électricité, ce qui réduit la part d’énergie disponible pour le calcul et augmente la demande globale. Le dernier modèle de GPU consomme environ 30 kWh par jour, soit la consommation d’un foyer « standard » de 4 personnes. Les fabricants expédient des centaines de milliers de GPU chaque trimestre et cette demande détourne de l’électricité d’autres usages : l’industrie est en retard sur la demande.
La spirale de la demande comparée à la consommation
On pourrait penser que la solution est de produire plus d’électricité. Cependant, augmenter la consommation d'électricité ne signifie pas nécessairement augmenter la capacité des datacenters et alimenter les foyers et les entreprises. Comme indiqué précédemment, le réseau est vieillissant et confronté à un problème de "dernier kilomètre", les sous-stations ont été conçues pour des charges de travail historiques et ne sont pas en mesure de supporter l’augmentation des puissances aujourd’hui requises. Certaines organisations commencent à investir dans des câbles supraconducteurs en fibre de carbone, en remplacement de l’acier, mais le déploiement de ces solutions reste encore limité et nécessitera du temps avant de pouvoir être généralisé. Déjà, dans certains cas, il n’y en a pas assez pour répondre à la demande collective. Pour les pays qui investissent massivement dans la construction de datacenters, la consommation électrique requise n’est pas soutenable sans changement.
Augmenter la production implique de considérer si les fournisseurs d’électricité peuvent livrer plus de puissance via le réseau, si plus de moyens de secours peuvent être installés et avec quels carburants ou générateurs, et si davantage de refroidissement peut être ajouté pour extraire la chaleur produite, avec une électricité disponible suffisante.
Et maintenant, vers où allons-nous ?
Si les individus doivent prendre leurs responsabilités au niveau de leur consommation énergétique, les entreprises et les gouvernements ont un rôle vital à jouer : contrôle de l'utilisation, législation en faveur du changement et investissement dans des solutions à long terme. D’autres considérations générales sont également à prendre en compte telles que la société car les consommateurs veulent du changement, l’essor des voitures électriques en témoigne, mais pour convertir toute la planète, il faudrait 10 à 100 fois plus d’électricité qu’aujourd’hui, ce qui est loin d’être réalisable. Deuxièmement, le réseau : la fabrication, la production alimentaire et les capacités industrielles dépendent des combustibles fossiles, qui doivent être réinventés à partir de zéro. Ensuite vient l’approvisionnement : il existe déjà des pays où l’on procède à des délestages, à des baisses de tension, et des régions où il n’est plus possible de fournir de l’électricité, ce qui rend une meilleure régulation nécessaire. Enfin, les matériaux : il faudrait extraire 10 à 100 fois la quantité actuelle de cuivre, qui est de 22 millions de tonnes, pour construire de nouveaux réseaux électriques et assurer l’électrification générale.
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Que peut faire l’industrie IT ?
L’industrie IT a bénéficié d’une indulgence ces dernières années mais cela doit changer. Les leaders de la tech doivent adopter et promouvoir des approches différentes, se rapprocher des gouvernements et décideurs pour repenser et remodeler la technologie de manière plus efficace énergétiquement. Quelques pistes de réflexion : durabilité (consommation et carbone embarqué à l’échelle d’un appareil et d’un parc, technologies les plus sobres), économie circulaire pour réutiliser les équipements, investissement dans l’innovation pour tester de nouvelles approches, explorer des alternatives et examiner les composants de pointe pour le calcul, le réseau, le stockage, le refroidissement. Il faut aussi considérer l’impact des logiciels (compression, déduplication) et explorer des technologies comme le stockage céramique. À court terme, les petits réacteurs modulaires peuvent atténuer la demande et être opérationnels en quelques années (au lieu de décennies). Enfin, la modération est importante afin de s’assurer que chaque projet IA en vaut la peine et ne pas tout accepter.
Il y a une dizaine d’années, un premier système offrait une capacité de 5 To. Depuis, cette capacité atteint 6 Po, soit 1 200 fois plus, avec un format plus petit et une consommation réduite. Si les voitures avaient évolué au même rythme depuis 2013, elles feraient aujourd’hui le tour de la Terre en dix minutes avec un seul plein. Des changements massifs sont nécessaires : électricité, datacenters, réseaux, infrastructures. Tout est lié et doit être modernisé. L’explosion des données révèle cette réalité et ne ralentira pas. La demande des consommateurs et des entreprises est telle que cette industrie ne fera que croître. La voie possible est d’investir dans l’innovation, d’accepter le changement et d’utiliser les ressources avec discernement.
Par Jonathan Bourhis, country manager France, Pure Storage
Source: www.linfodurable.fr
