Le leadership en matière d’IA ne se définit pas par celui qui construit la plus grande usine à IA en premier, mais par celui qui déploie la puissance de calcul le plus rapidement. Les organisations qui gagnent du terrain aujourd’hui n’attendent pas des années pour de nouveaux campus spécialement conçus pour l’IA. Elles déploient des clusters de GPU à plus faible densité au sein des installations existantes et tirent une nouvelle capacité d’IA d’infrastructures déjà connectées aux environnements d’alimentation, de refroidissement et de réseau.
Principales conclusions
- La vitesse l’emporte. La modernisation des centres de données existants permet un déploiement plus rapide de l’IA.
- Le refroidissement liquide est crucial. Il permet des densités de racks plus élevées dans les limites des infrastructures existantes.
- Pas adapté à toutes les installations. La modernisation des centres de données existants dépend de l’infrastructure disponible.
- Les mises à niveau progressives réduisent les risques. Une exécution modulaire, rack par rack, soutient la transition vers un système hybride air/liquide.
- Évaluez les modèles de déploiement du refroidissement liquide. Les systèmes d’alimentation, de refroidissement et de surveillance doivent être alignés.
Pourquoi les déploiements « brownfield » accélèrent la croissance de l’IA
Alors que les usines à IA dédiées – des centres de données nouvellement construits et optimisés pour l’IA – font la une des journaux, les déploiements « brownfield » offrent un rendement plus rapide, une exposition au capital plus faible et la possibilité d’évoluer progressivement – autant d’avantages cruciaux dans un marché où les cycles du silicium sont plus rapides que les délais de construction.
La plupart des fournisseurs de centres de données disposent déjà d’infrastructures à proximité des données, des utilisateurs et des réseaux, ce qui rend l’adaptation des centres de données existants pour l’IA plus attrayante que de repartir de zéro. Cela leur permet de répondre plus rapidement à la demande croissante en IA.
Modernisation des centres de données existants
En accélérant la mise sur le marché, les projets de modernisation offrent un avantage concurrentiel. Cette approche réduit les défis liés à la construction de nouveaux centres de données, tels que les retards de raccordement au réseau électrique, la disponibilité limitée des terrains et la monétisation des actifs. Le déploiement de l’IA dans les centres de données existants offre une voie de croissance plus simple, et n’est pas seulement une solution temporaire, permettant aux exploitants de générer des revenus plus rapidement.
Contraintes d’infrastructure dans les centres de données existants
La modernisation des centres de données nécessite de surmonter des contraintes qui peuvent être traitées avec le refroidissement liquide pour les charges de travail d’IA. L’IA accélère l’augmentation des densités de racks dans les centres de données et concentre la chaleur et la puissance au niveau du rack et de la puce. Cependant, les installations existantes ont été conçues pour des densités de racks plus faibles et un refroidissement par air, et non pour des racks à haute densité destinés à l’IA. Les espaces existants ont des configurations de racks fixes et des charges au sol maximales.
D’autres contraintes incluent une capacité ou une disponibilité limitée d’eau glacée, des systèmes de distribution d’énergie dimensionnés pour des charges de racks plus faibles, des plafonds bas et des limitations de flux d’air. Les exploitants souhaitent également éviter les risques associés aux mises à niveau des centres de données pendant l’exploitation en direct, qui pourraient perturber les activités.
Comment le refroidissement liquide permet les rénovations pour l’IA
Cependant, la mise en œuvre du refroidissement liquide lors de la modernisation de l’infrastructure d’IA offre une solution à ces problèmes. Le refroidissement liquide évacue la chaleur directement à la source, rendant la refonte du flux d’air moins nécessaire. Il permet des densités de racks plus élevées avec seulement quelques ajustements à l’installation, plutôt qu’une rénovation complète. Les exploitants peuvent déployer l’IA de manière progressive à mesure que la demande augmente.
Cette approche simplifie l’intégration avec les systèmes mécaniques existants et permet des stratégies locales de dissipation thermique au niveau du rack. Cela rend l’adaptation de sites plus petits ou spatialement restreints plus réalisable.
Modèles de déploiement du refroidissement liquide dans les sites brownfield
Le déploiement de l’IA dans les centres de données brownfield est souvent possible, mais nécessite un passage du refroidissement par air au refroidissement liquide. Les stratégies à envisager lors du déploiement du refroidissement liquide dans un bâtiment existant incluent :
- Évolutivité locale et dissipation thermique – Le passage au refroidissement liquide complet peut se faire par étapes au sein d’une installation, évitant ainsi les interruptions. Les mises à niveau locales avec un refroidissement liquide « direct-to-chip » au niveau du rack éliminent le besoin d’ajustements majeurs à l’installation centrale, ce qui est particulièrement attrayant pour les exploitants d’environnements de colocation et de fournisseurs de services.
- Échangeurs de chaleur à l’arrière du rack – Le système de refroidissement de rack ChilledDoor® de Motivair améliore la gestion thermique des GPU en maintenant la température du rack stable, même lors des pics de charge des applications d’IA. Le système peut être déployé aussi bien pour le refroidissement par air que pour le refroidissement liquide assisté par air, offrant une solution de refroidissement idéale pour les serveurs d’IA dans les centres de données utilisant les GPU H100 et H200 de NVIDIA.
- Échangeur de chaleur liquide-air – Pour les installations sans accès à l’eau, l’utilisation d’une unité de dissipation thermique (HDU) est une option. Celle-ci évacue la chaleur des serveurs d’IA et la rejette dans l’air. Avec cette approche, il n’est pas nécessaire d’acheminer l’eau de l’installation jusqu’au rack.
- Modèle de déploiement modulaire – Le déploiement rack par rack permet une mise à l’échelle progressive et garantit que les environnements hybrides air et liquide peuvent coexister pendant les périodes de transition. Pour réduire les risques techniques, les exploitants peuvent utiliser des conceptions de référence validées pour des conditions de rénovation. L’utilisation de composants préfabriqués, sous forme de salles de données et de « blocs d’alimentation », mérite également d’être envisagée. Cela permet la construction et la mise en service hors site, ce qui accélère le déploiement.
- Intégration de l’alimentation, de la surveillance et de la gestion – Une modernisation réussie des installations existantes exige que tous les composants pertinents soient alignés : distribution d’énergie (câbles, jeux de barres), outils de surveillance et de gestion tels que la surveillance DCIM pour les racks à haute densité, et le contrôle des systèmes de refroidissement. L’alimentation et le refroidissement doivent être adaptés simultanément pour soutenir des densités plus élevées de manière sûre et prévisible.
- Continuité opérationnelle – Les mises à niveau progressives minimisent les temps d’arrêt et protègent les charges de travail existantes, permettant aux exploitants d’exécuter des stratégies de service qui garantissent la fiabilité pendant la transition.
Quand les mises à niveau partielles sont-elles judicieuses ?
Toutes les installations existantes ne sont pas adaptées aux rénovations avec refroidissement liquide à haute densité. La modernisation des centres de données brownfield dépend de la capacité d’infrastructure disponible et de la faisabilité économique. Lorsque les contraintes en matière d’alimentation, de refroidissement ou d’installation sont trop importantes, des mises à niveau partielles – ou une nouvelle construction – peuvent être nécessaires. Il est crucial d’évaluer les capacités de performance existantes avant de déterminer le niveau de densité d’IA qu’elles peuvent supporter.
Cadre de décision stratégique
En équipant a posteriori les centres de données existants d’un refroidissement liquide pour les charges de travail d’IA, les gestionnaires de centres de données et les fournisseurs de services peuvent déployer des capacités d’IA plus rapidement que par des projets de construction neuve. Cela se traduit par une meilleure utilisation et un revenu potentiel plus élevé par mètre carré dans les salles de données existantes, des investissements en capital plus faibles et un risque opérationnel réduit par rapport à des modifications d’infrastructure majeures. Cela leur permet de maintenir leur avantage concurrentiel. La modernisation des centres de données existants offre en outre une plus grande adaptabilité pour les futures plateformes et charges de travail. C’est une approche intelligente de la modernisation, permettant aux exploitants de transformer des actifs sous-utilisés en facteurs de croissance.
Les organisations qui modernisent leurs espaces brownfield à temps sont mieux positionnées pour profiter de la croissance de l’IA.
Pour plus d’informations, consultez le rapport « AI Workload Deployment in Data Centers: Retrofit, Outsource or Build New? A strategic framework for decision-making ».
Ceci est une contribution de Loek Wilden, expert en centres de données chez Schneider Electric. Cliquez ici pour plus d’informations sur les solutions de l’entreprise.