Datacenters : comment l'IA (mais pas que) fait exploser la demande énergétique

Remettre à jour des chiffres sur des phénomènes que l'on connaît ou que l'on croit connaître, c'est le mérite du dernier rapport du Boston Consulting Group (BCG) intitulé " Breaking Barriers to Data Center Growth". Son constat : la demande énergétique des centres de données (datacenters) va augmenter d'environ 16 % entre 2023 et 2028, pour atteindre environ 130 GW d'ici 2028. Une accélération de 33 % supérieure à la période 2020-2023.

Plusieurs facteurs sont responsables de cette augmentation spectaculaire. Aujourd'hui, ce sont bien les solutions IT "traditionnelles" des entreprises qui représentent la majorité de la demande énergétique. Qu'il s'agisse de stockage, d'applications métier, de partage de fichiers ou de traitement des transactions, la demande de ces charges de travail va continuer à croître de 7 % entre 2023 et 2028, en raison de l'augmentation continue des volumes de données et de la numérisation accrue des activités. La croissance continue des usages du Cloud public est un moteur essentiel de cette croissance.

Quel est le poids de l'IA générative dans cette explosion à venir ? Le BCG confirme que son impact est considérable : 60 % de la croissance totale de la demande énergétique entre 2023 et 2028. La formation de grands modèles (LLM) devrait croître à un taux annuel d'environ 30 %, tandis que les charges de travail d'inférence (l'utilisation de modèles pré-entraînés pour générer des informations et des prédictions) augmenteront à un rythme explosif de 122 %. D'ici 2028, l'IA générative devrait représenter environ 35 % de la demande énergétique des centres de données.

Charges de travail en hausse et explosion de la GenAI

Au coeur de cette évolution, les hyperscalers - AWS, Microsoft et Google ou Meta - jouent un rôle déterminant. Le BCG leur impute 60 % de la croissance du secteur des datacenters et 35 % à 45 % de la demande énergétique mondiale sur la période. Pour soutenir leur croissance, ils devront investir environ 1,8 billion $ aux États-Unis. Autre changement majeur : la taille moyenne des datacenters américains passera de 40 MW aujourd'hui à 60 MW d'ici 2 028. Environ un tiers des campus dépassera les 200 MW, principalement pour répondre aux exigences spécifiques de la formation des modèles GenAI, qui nécessitent un traitement parallèle à grande échelle et des communications ultrarapides entre les serveurs centralisés.

C'est donc logiquement les États-Unis qui vont accaparer 70 % de la croissance de la demande énergétique entre 2023 et 2028. Cependant, les goulots d'étranglement de l'infrastructure électrique et les délais qui s'appliquent à la chaîne d'approvisionnement peuvent remettre en cause ce scénario.

Selon le BCG, une collaboration entre les fournisseurs d'énergie, les opérateurs de datacenters et les autorités publiques serait un moyen d'éviter les blocages, par exemple pour mieux orienter leur localisation. Une même logique d'entente entre les opérateurs de datacenters pour l'achat en gros de composants et le stockage centralisé d'équipements critiques permettrait d'alléger les blocages sur la gestion de la chaîne d'approvisionnement. Enfin, la poursuite des stratégies de réduction de l'impact climatique, en adoptant des technologies adaptées au respect de l'environnement, doit contribuer à faire accepter l'expansion des datacenters aux populations qui vivent à proximité.