La vague de l'intelligence artificielle déferle sur le monde, et la puissance de calcul devient une force productive de base cruciale. L'ultime limite de la puissance de calcul, c'est l'électricité. Afin d'emprunter une voie de développement de la puissance de calcul verte, intensive et durable, les entreprises chinoises d'infrastructure de calcul ont ouvert une nouvelle voie en construisant un centre de calcul dans la mer.

Quels sont les avantages de construire un centre de calcul dans la mer ? Quels problèmes ont été résolus au cours de la construction ? Nous avons suivi un journaliste en mer pour en savoir plus.

Dans les eaux de la mer de Chine orientale, à l'est de Xiaoyangshan dans la zone de Lingang à Shanghai, une plate-forme offshore s'élevant à plus de 20 mètres au-dessus du niveau de la mer est particulièrement remarquable. Il s'agit du premier centre de données sous-marin au monde connecté directement à l'énergie éolienne en mer et mis en service, avec un investissement total de 1,6 milliard de yuans, une planification globale de 24 mégawatts, une capacité installée de 2,3 mégawatts pour le projet de démonstration de la première phase, et un poids total de 10 tonnes, soit l'équivalent du poids de 1 300 voitures particulières.

Le centre de données sous-marin est situé dans une zone maritime à 10 mètres de profondeur, avec 4 couches d'armoires de serveurs, chaque couche ayant une superficie d'environ 160 mètres carrés.

L'intérieur de la salle du centre de données sous-marin abrite 192 armoires, chaque armoire ayant une puissance d'environ 12 kilowatts. Des milliers de serveurs fonctionnent sans interruption dans les profondeurs marines, répondant aux besoins de puissance de calcul pour les applications quotidiennes du réseau et de l'IA.

Immerger le centre de données dans la mer est une tentative innovante pour résoudre les problèmes de « forte consommation d'électricité, forte consommation d'eau et grande occupation des sols » des centres de données terrestres. Environ 40 % de l'électricité d'un centre de données traditionnel est utilisée pour le refroidissement, alors que la température annuelle moyenne de l'eau de mer dans cette zone n'est que de 15°C, ce qui en fait un dissipateur thermique naturel.

Chen Xiyi, responsable du projet, a calculé que si ce centre de données sous-marin de 2,3 mégawatts utilisait de l'eau douce pour le refroidissement de manière traditionnelle, la consommation annuelle d'eau douce atteindrait 40 000 tonnes, soit l'équivalent de la consommation d'une famille ordinaire pendant environ 100 ans. Le projet adopte une technologie de circulation de fluide frigorigène sans pompe, utilisant l'eau de mer comme source froide pour évacuer la chaleur des serveurs, ce qui permet une consommation d'eau douce nulle.

L'indicateur clé pour mesurer la consommation d'énergie d'un centre de données est le PUE (Power Usage Effectiveness). Plus cette valeur est proche de 1, plus l'efficacité énergétique est élevée. Le PUE d'un centre de données construit sur terre se situe généralement entre 1,4 et 1,6, tandis que ce centre de données sous-marin peut atteindre un PUE inférieur à 1,15.

À 500 mètres de ce centre de données sous-marin, plus de 50 éoliennes se dressent majestueusement. Ce parc éolien offshore de 200 mégawatts produit plus de 500 millions de kilowattheures d'électricité par an. Cette électricité verte, produite en continu, devient la source d'énergie du centre de données sous-marin.

Un rapport publié par l'Agence internationale de l'énergie prévoit que d'ici 2030, la demande mondiale d'électricité des centres de données devrait plus que doubler, l'intelligence artificielle devenant le principal moteur de cette forte augmentation de la consommation électrique.

Ici, l'électricité est directement acheminée vers le centre de données sous-marin via un câble composite opto-électrique. Le taux d'approvisionnement direct en électricité verte dépasse 95 %, et après sa mise en service à pleine échelle, il permettra d'économiser 61 millions de degrés d'électricité par an, soit une réduction de CO2 équivalente à l'absorption annuelle de 1,6 million d'arbres.

Il permet également d'économiser plus de 90 % des ressources terrestres, une capacité de 2,3 mégawatts ne nécessitant que 200 mètres carrés de terrain, bien en deçà des 2 000 mètres carrés requis sur terre.

Ce que nous voyons n'est que la seule partie émergée de ce centre de données sous-marin, tandis qu'en dessous se trouve un système complexe de structure en acier.

Dans la zone maritime de Lingang à Shanghai, les vagues sont fortes, la teneur en sédiments est élevée et les conditions maritimes sont complexes. L'équipe de construction a été la première à créer une « nouvelle structure de centre de données sous-marin », en coordonnant et en assemblant les 4 parties principales de manière intégrée, surmontant des difficultés telles que le levage intégré et le positionnement sous-marin de haute précision, et achevant la construction en seulement six mois.

Lors de la visite, la sensation la plus immédiate pour le journaliste était le contraste saisissant. Ce que l'on voit sous la mer, ce ne sont pas des organismes marins, mais 2 000 serveurs qui font tourner de la puissance de calcul en même temps. Il est fort possible que la vidéo que vous êtes en train de regarder, ou l'image que vous venez de générer, provienne des données traitées ici.

Le premier à s'être connecté au centre de données sous-marin est le centre de calcul d'intelligence artificielle de cette entreprise de télécommunications, situé à 10 kilomètres de la plate-forme offshore.

Cette entreprise de télécommunications utilise le centre de données sous-marin comme un complément important à ses installations de calcul terrestres, construisant ainsi un réseau de calcul collaboratif terre-mer.

Jiang Liu, le responsable, explique que le centre de données sous-marin de Lingang a une autre valeur unique : il répond parfaitement aux besoins en matière de données transfrontalières.

Dans le bureau d'une entreprise de services de données transfrontalières à Shanghai, un ingénieur en traitement de données IA annote image par image une vidéo sur son écran d'ordinateur. Il s'agit d'un projet de modèle mondial, touchant à divers domaines tels que le cinéma, la télévision et les jeux. À Lingang, ce type de projet porte un nom spécial : le traitement de données entrantes.

Ce type de projet de traitement de données nécessite une énorme puissance de calcul. L'entreprise, créée il y a seulement deux ans, est passée à 300 employés.

Pour les entreprises de traitement de données transfrontalières, le centre de données sous-marin, avec sa consommation d'énergie plus faible, sa latence réduite et ses coûts moindres, devient un soutien important pour leur expansion commerciale internationale.

Le succès commercial du modèle « éolien offshore + calcul sous-marin » de Lingang à Shanghai a conduit l'équipe de conception et d'exploitation à décider d'ouvrir davantage de centres de données sous-marins. Il est entendu qu'ils promeuvent le déploiement à grande échelle de centres de données sous-marins de 5 à 7 mégawatts par module, avec des plans de mise en parallèle de plusieurs modules dans des zones maritimes telles que le delta du Yangtsé, le delta de la rivière des Perles et la région de la mer de Bohai. La capacité de 2,3 mégawatts de Lingang n'est que la « partie émergée de l'iceberg » par rapport au futur déploiement national.

Avec la construction continue d'installations de calcul intelligent à grande échelle et à haute densité, l'énergie deviendra un goulot d'étranglement clé affectant le développement du calcul intelligent. La synergie calcul-électricité est précisément un moyen important de résoudre ce goulot d'étranglement. À l'avenir, de plus en plus de nouvelles technologies et de nouveaux modèles émergeront, favorisant l'accélération de la mise en œuvre de projets de « synergie calcul-électricité » plus stables, verts et à faible coût, et consolidant ainsi une base solide pour le développement de l'économie intelligente.