Une nouvelle découverte pourrait réduire considérablement la consommation énergétique des centres de données. Il ne s’agit pas, cette fois, d’optimiser le fonctionnement de l’intelligence artificielle ou de créer des puces moins énergivores. L’étude, publiée dans Cell Reports Physical Science, s’attaque au problème de refroidissement.
La quasi-intégralité de l’électricité consommée pour effectuer les calculs termine sous forme de chaleur. Un data center d’un gigawatt produit donc autant de chaleur qu’un million de radiateurs électriques d’un kilowatt. C’est beaucoup. Ces installations consacrent donc environ 30 % de leur consommation énergétique totale à l’évacuation de la chaleur.
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Les chercheurs ont créé une nouvelle plaque en cuivre pour optimiser le refroidissement liquide des centres de données, ce qui réduirait de 90 % l’énergie nécessaire par rapport à un système classique de refroidissement à air. Une comparaison qui peut sembler mélanger les torchons et les serviettes, mais le refroidissement par air reste majoritaire dans les centres de données.
Images des ailerons ajoutés sur une plaque de cuivre pour optimiser le refroidissement liquide. © Cell Reports Physical Science
Des ailerons microscopiques pour dompter le liquide
Le refroidissement liquide fonctionne en posant une plaque sur le processeur, puis en faisant circuler de l’eau ou un autre liquide contre cette plaque. Les chercheurs ont utilisé l’optimisation topologique pour concevoir une plaque recouverte de minuscules ailerons afin d’augmenter la surface de contact avec le liquide tout en minimisant la puissance nécessaire pour faire circuler l’eau. Plutôt que de simples rectangles ou cylindres, les ailerons ont une forme très complexe, obligeant les chercheurs à recourir à la fabrication additive électrochimique pour les produire couche par couche.
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Même comparée à un système de refroidissement liquide classique, cette avancée reste impressionnante. Le refroidissement est amélioré de 32 %, tandis que la puissance nécessaire pour faire circuler le liquide est réduite de 68 % pour un même niveau de refroidissement. Un centre de données d’un gigawatt de puissance de calcul consomme environ 550 mégawatts supplémentaires pour le refroidissement par air. Avec cette plaque en cuivre optimisée, cela passe à seulement 11 mégawatts, soit 1,1 % de l’énergie utilisée pour le calcul. Et ce n’est pas limité aux centres de données. Les chercheurs pensent que leur approche pourrait être utilisée pour des systèmes de refroidissement optimisés dans de nombreux autres domaines.