Alors que les centres de données s'adaptent pour prendre en charge les demandes de l'IA, de l'infonuagique et des flux de travail de plus en plus complexes, plusieurs constatent les limites des technologies de refroidissement de l'air conventionnelles. Les densités de puissance augmentent, les exigences en matière d’infrastructure s’intensifient et les attentes en matière de durabilité ne cessent de croître. Ces pressions transforment la manière dont les exploitants envisagent la gestion thermique et accélèrent l’intérêt pour le refroidissement par liquide comme solution d’avenir. Bien que son adoption en soi encore soit aux premières étapes, l’élan s’accélère rapidement. Une transformation majeure s'ébauche, tant dans les installations existantes que dans la conception des nouveaux centres de données.
Un secteur en pleine transition
Selon le rapport State of the Data Center 2025 de l'Association for Computer Operations Management (AFCOM), seuls 19 % des centres de données utilisent actuellement le refroidissement par liquide, mais 36% prévoient d’adopter d’ici un à deux ans. Un tiers des exploitants (34%) jugent leurs systèmes de refroidissement actuels insuffisants, et 21% sont déjà à la recherche de solutions plus performantes.
La transition est encore plus rapide aux États-Unis. En effet, selon les projections de Bluefield Research, 50% des centres de données y utiliseront le refroidissement par liquide sous une forme ou une autre d'ici 2030, comparativement à 28% en 2023.
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Source: Bluefield Research
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Défis posés par la modernisation des systèmes de refroidissement
Le passage au refroidissement par liquide dans un bâtiment qui n'était pas conçu à l'origine pour accueillir cette technologie peut s'avérer très complexe. Prenons l'exemple des systèmes à immersion, qui ajoutent un poids considérable aux cuves qui contiennent l’équipement submergé. Leur installation exige souvent de renforcer la structure du plancher. De nouvelles conduites doivent aussi parfois traverser des murs et des planchers conçus pour être étanches, ce qui complique l’ajout de points d’entrée.
En l'absence de capacité disponible, les projets de modernisation peuvent également être freinés par le besoin de maintenir les activités des installations durant les rénovations sans risquer de causer une interruption de service pour les utilisateurs finaux. Les gestionnaires pourraient même devoir composer avec des enjeux légaux et administratifs si les changements ont une incidence sur les conditions des baux existants, des licences d’utilisation ou des ententes d’achat d’électricité.
Ces facteurs aident à expliquer pourquoi la modernisation des installations existantes est vue comme le plus grand obstacle à l'adoption. En effet, lorsqu'ils sont interrogés sur ce qui bloque leur passage au refroidissement par liquide, 47% des professionnels des centres de données citent la complexité de l'intégration, devant les coûts (41%), le manque d'expertise technique (31%) et l'incertitude quant aux avantages à long terme (26%).
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Source: Rapport State of the Data Center 2025 de l'AFCOM
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Stratégies pour le refroidissement hybride et solutions préfabriquées
Heureusement, le passage au refroidissement par liquide n'a pas à se faire d'un coup. Des approches hybrides offrent aux exploitants des solutions permettant d'avoir recours à la fois à des technologies à l'air et par liquide, même s'ils visent une transition totale à long terme.
La mise en place d’un refroidissement à l'eau de la baie informatique (water-to-rack) à l’aide d’échangeurs de chaleur par porte arrière (RDHx) peut être beaucoup moins perturbatrice qu’une solution à immersion complète ou de refroidissement direct des puces, tout en offrant de nombreux avantages similaires.
Une autre avancée technologique importante est l’arrivée de modules de refroidissement préfabriqués, plus faciles à installer et à intégrer que les solutions entièrement sur mesure. Ceux-ci sont souvent perçus comme présentant un risque moindre. Selon un sondage récent mené par l’AFCOM, 83% des exploitants de centres de données se montrent intéressés par ce type d’appareil.
Un facteur crucial pour la réussite de tout projet de modernisation est l'espace disponible. Bien que les appareils de refroidissement par liquide n'occupent pas nécessairement plus de place que ceux de refroidissement à l'air, une certaine marge de manœuvre simplifie l'installation par phase et permet aux nouveaux systèmes de fonctionner en parallèle avec les anciens au besoin. Les modules préfabriqués peuvent être particulièrement utiles lorsque l'espace est restreint.
Pourquoi les nouveaux centres de données choisissent le refroidissement par liquide
Malgré ces défis, la transition vers le refroidissement par liquide devient de plus en plus inévitable à mesure que les charges de travail augmentent et que l’IA intensifie la demande de densités de baies informatiques plus élevées. Les besoins énergétiques des centres de données continuent de croître. Selon Vertiv, les déploiements standards fonctionnaient historiquement à environ 10 à 15 kW par baie, mais les équipements d’IA, tout particulièrement les grappes de processeurs graphiques (GPU), consomment beaucoup plus d’énergie et génèrent une quantité de chaleur nettement supérieure. Dans de nombreuses installations axées sur l’IA, les baies consomment désormais 40 kW ou plus. Dans les environnements de calcul haute performance, la densité de puissance peut même atteindre 100 kW par baie.
Les installations plus anciennes ne sont tout simplement pas conçues pour une telle charge, du moins sans modernisation majeure.
Voilà pourquoi plus de la moitié des nouveaux centres de données à très grande échelle misent sur le refroidissement par liquide dès le départ. Bien que ces technologies nécessitent un investissement initial supérieur, Datacenters.com estime que la rentabilité peut être atteinte en aussi peu que deux à quatre ans lorsqu’elles sont déployées à grande échelle.
Il n'est donc pas surprenant que de grands joueurs du secteur, comme Google, Meta, Microsoft et Alibaba, investissent dans le refroidissement par liquide afin d'accommoder la charge de travail de l'IA et de réduire leur consommation d'énergie. Ces géants de la technologie ont été les premiers à adopter le refroidissement par immersion et le refroidissement direct de puces à grande échelle, et tout porte à croire que les centres plus modestes feront de même au cours des prochaines années.
L'avenir du refroidissement des centres de données
En modernisation comme en construction neuve, le refroidissement liquide est désormais incontournable. La véritable question n’est plus de savoir si la transition s’effectuera, mais plutôt à quelle vitesse il sera possible de l'atteindre. Les outils numériques, notamment pour la mesure du débit et la surveillance de la qualité de l’eau, facilitent un entretien proactif, révélant dès le départ les problèmes de débit, de qualité de l’eau ou de performance.
