Refroidissement des datacenters et free cooling

Refroidissement des datacenters et free cooling

Un serveur produit autant de chaleur que 3 à 5 ampoules halogènes. Multipliez par 10 000 serveurs dans un datacenter. Évacuer cette chaleur sans faire exploser la facture énergétique est l'un des défis majeurs de l'hébergement moderne.

Le défi thermique

Un rack standard dissipe 3 à 10 kW, un rack haute densité peut atteindre 30 à 50 kW. Toute cette énergie électrique se transforme en chaleur et doit être évacuée. Au-delà de 28 °C, les serveurs se dégradent rapidement. Au-delà de 40 °C, ils s'arrêtent.

Le couloir chaud / couloir froid

La technique fondamentale : orienter les racks de sorte que les façades (aspirant l'air frais) se font face, et les arrières (rejetant l'air chaud) aussi. On crée ainsi des couloirs d'air froid et des couloirs d'air chaud, souvent séparés par des parois physiques pour éviter le mélange.

Les CRAC (Computer Room Air Conditioner)

Climatiseurs de précision adaptés aux datacenters : ils contrôlent température, humidité et débit d'air précisément. Placés en périphérie de la salle, ils soufflent l'air froid par le plancher technique et aspirent l'air chaud par le plafond. Fiables mais énergivores.

Le free cooling : exploiter l'air extérieur

Quand la température extérieure est inférieure à celle requise dans la salle, on peut utiliser l'air ambiant pour refroidir, sans climatisation active. Les datacenters nordiques (Suède, Finlande, Norvège) fonctionnent en free cooling presque toute l'année. Gain énergétique massif.

Le free cooling indirect

Variation : l'air extérieur ne pénètre pas dans la salle (pour éviter la pollution, l'humidité), mais refroidit un fluide caloporteur qui circule dans des échangeurs. Plus complexe mais permet le free cooling même dans des régions à air extérieur sale.

Le watercooling

Pour les racks très haute densité, le refroidissement par eau directement sur les CPU devient nécessaire. Plus efficace que l'air, il permet de dissiper 30+ kW par rack. Utilisé historiquement dans le supercalcul, il se démocratise pour les datacenters IA modernes.

Le refroidissement par immersion

Solution plus récente : immerger directement les serveurs dans un bain d'huile non conductrice. Dissipation thermique spectaculaire, consommation électrique minimale pour le refroidissement. OVHcloud a investi massivement dans cette technologie.

Le PUE : mesurer l'efficacité

Power Usage Effectiveness = énergie totale consommée / énergie consommée par l'IT. Un PUE de 1 signifie que toute l'énergie sert aux serveurs (idéal théorique). Un PUE de 2 signifie autant d'énergie pour le refroidissement que pour l'IT (vieux datacenters). Les meilleurs modernes tournent à 1,1. Voir notre article écologie, PUE et green datacenter.

Les innovations

Récupération de la chaleur pour chauffer des logements (Stockholm), datacenters sous-marins (Microsoft Natick), refroidissement adiabatique exploitant l'évaporation d'eau : les innovations continuent pour réduire l'impact énergétique. Pour approfondir, consultez notre article datacenters et infrastructure physique et notre guide complet.