L'IA et les exigences en matière d'infrastructures de réseau

Face à l’énorme demande énergétique des centres de données d’intelligence artificielle (IA) aux États-Unis, les entreprises technologiques telles que Microsoft, Google, Amazon et Meta ont toutes investi massivement dans l’énergie nucléaire pour atteindre leurs objectifs de durabilité.

Microsoft, ainsi que Google et Amazon, investissent massivement dans les centres de données - Photo : Reuters

Cependant, une enquête récente de Bloomberg News montre que la pression s’exerce sur le réseau électrique américain en raison de la demande énergétique issue de la technologie de l’IA. La réalité montre que des améliorations majeures de l’infrastructure du réseau sont nécessaires pour garantir la sécurité et la stabilité de l’électricité, parallèlement au développement de l’IA.

Ruée vers l'énergie nucléaire

La consommation mondiale d’électricité pourrait augmenter de 75 % d’ici 2050, en grande partie en raison des ambitions technologiques de l’IA, selon le ministère américain de l’Énergie. Les centres de données d’IA pourraient bientôt devenir si grands qu’ils consommeront plus d’électricité qu’une ville entière.

Le cabinet de conseil Bain & Co. (États-Unis) prévient que la demande d'électricité aux États-Unis pourrait dépasser l'offre dans les prochaines années, obligeant les compagnies d'électricité à augmenter leur production de 26 % d'ici 2028.

Face à cette pression, les géants de la technologie se tournent vers l'énergie nucléaire - une source d'électricité propre et stable 24h/24 et 7j/7, suffisamment puissante pour faire fonctionner les centres de données d'IA, selon Forbes.

En octobre dernier, Amazon a signé des accords pour soutenir la construction de plusieurs petits réacteurs modulaires (SMR), exploités par l'entreprise américaine Energy Northwest, capables de produire suffisamment d'électricité pour alimenter plus de 770 000 foyers américains.

Entre-temps, Google a annoncé un partenariat avec la start-up Kairos Power, qui pourrait fournir 500 MW d'électricité d'ici 2035. Le plus notable est le récent accord de Microsoft avec Constellation Energy pour relancer la centrale nucléaire de Three Mile Island.

Microsoft a investi 1,6 milliard de dollars pour rétablir le fonctionnement de l'usine d'ici 2028 et garantir une énergie sans carbone pour les 20 prochaines années.

Les actions des sociétés liées au nucléaire comme NuScale Power, Oklo, Cameco et Centrus Energy ont également grimpé en flèche ces derniers mois, en grande partie grâce à des accords révolutionnaires avec des sociétés technologiques.

Compte tenu de tout ce qui précède, l’année 2025 devrait connaître une augmentation record de la production d’énergie nucléaire, dont plus de la moitié proviendra de la Chine et de l’Inde, selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE).

Menace pour la stabilité du réseau électrique

La croissance rapide des centres de données d’IA à travers les États-Unis cause un grave problème avec la qualité de l’électricité fournie à des millions de personnes. Bloomberg a analysé les données d'environ 770 000 capteurs placés dans des maisons à travers les États-Unis.

Les résultats ont montré que lorsqu’on examine les ménages dont l’alimentation électrique est instable ou perturbée, plus de 75 % d’entre eux sont situés à proximité de grands centres de données, dans un rayon d’environ 80 km.

Cette condition électrique instable est similaire à celle que vous entendez lorsque vous entendez un crépitement provenant de vos haut-parleurs parce que le volume est trop élevé. En ingénierie, ce phénomène est appelé « mauvaises harmoniques ».

Les harmoniques sont des ondes sonores indésirables qui ont un impact négatif sur les systèmes électriques. En conséquence, au lieu de fonctionner de manière constante à un rythme standard, le courant électrique entrant dans la maison est déformé et affecte l’équipement.

En conséquence, les appareils électriques de la maison peuvent devenir anormalement chauds, les moteurs des réfrigérateurs et des climatiseurs peuvent vibrer et même tomber en panne plus tôt que la normale, avec des dommages totaux pouvant s'élever à des milliards de dollars.

Dans la « vallée des centres de données » du nord de la Virginie (États-Unis), qui abrite la plus grande concentration de centres de données au monde, avec une capacité deux fois supérieure à celle de Pékin, ce problème est particulièrement grave. Le comté de Loudoun a un taux de panne de courant quatre fois supérieur à la moyenne nationale.

La cause principale est que les centres de données d’IA consomment une énorme quantité d’électricité, équivalente à 10 000 foyers. De plus, la consommation d’énergie de l’IA est également très instable et fluctue fortement.

Les compagnies d’électricité mettent en œuvre un certain nombre de solutions telles que la construction de sous-stations dédiées aux centres de données, l’installation de filtres et de condensateurs. Cependant, le suivi et la mesure du problème au niveau des ménages restent limités en raison des coûts élevés.

Les mauvaises harmoniques sont un signe précoce que le système électrique est sous tension et pourraient entraîner des problèmes plus graves à l'avenir, prévient l'expert Bob Marshall, PDG de Whisker Labs.

Quelle quantité d’électricité l’IA consomme-t-elle ?

Un rapport récent de l'Electric Power Research Institute a révélé que les centres de données pourraient consommer jusqu'à 9 % de l'électricité américaine d'ici 2030, soit le double de la quantité qu'ils utilisent aujourd'hui, selon Forbes. Certains centres de données de nouvelle génération pourraient consommer autant d’électricité qu’un million de foyers américains.

La demande d'électricité aux États-Unis augmentera de près de 16 % au cours des cinq prochaines années, soit plus de trois fois ce qui était estimé il y a un an, en grande partie grâce aux nouveaux centres de données, selon un récent rapport de Grid Strategies.

Il s’agit d’une énorme quantité d’électricité, ce qui nous oblige à réfléchir sérieusement à la manière de répondre à cette demande de manière fiable et durable.

Source : https://tuoitre.vn/ai-va-nhung-doi-hoi-ve-ha-tang-luoi-dien-2024123010285253.htm