Centres de données : surcharge du réseau, tests en orbite et une amende de 1,1 million de dollars

Le département américain de l'Énergie a annoncé cette semaine qu'il allouerait 5 250 000 000 dollars à l'amélioration des réseaux, composés de 1 900 000 000 dollars de fonds fédéraux et de 3 350 000 000 dollars de cofinancement, rapporte The Register.

Ces fonds financeront 31 projets dans 26 États et visent à fournir au moins 23 gigawatts de capacité supplémentaire. Sur ce total, 1 900 000 000 dollars représentent la part fédérale annoncée par le département. Le programme ne construit pas de nouvelles capacités de génération. La plupart des travaux consistent à reconduire ou à reconstruire plus de 1 500 miles de lignes de transport et à déployer des capteurs, des dispositifs de contrôle du flux de puissance et des outils analytiques sur 21 000 miles d'infrastructures de réseau. Le département de l'Énergie affirme que cela améliorera la fiabilité et réduira les coûts d'électricité pour environ 100 000 000 d'Américains. Le secrétaire américain à l'Énergie, Chris Wright, a déclaré que ces investissements « tireront davantage parti de l'infrastructure que nous possédons déjà, feront circuler plus d'électricité dans le réseau et aideront à fournir une énergie abordable, fiable et sûre qui alimentera la prospérité américaine pendant des décennies ».

Cette formulation est importante. La contrainte ne réside pas seulement dans la quantité d'énergie que le pays peut générer. Elle concerne aussi la capacité des câbles à transporter cette énergie et la rapidité avec laquelle le système peut ajouter de la capacité.

The Register a rapporté que Moody's avait averti plus tôt ce mois-ci que la construction de centres de données dépassait la capacité du réseau à ajouter la puissance nécessaire. D'ici à 2030, Moody's estime que la consommation électrique des centres de données américains atteindra 426 TWh, soit près du double de la figure de 2025. C'est le chiffre à garder en tête lors de la lecture de toute annonce concernant la modernisation des réseaux. Entre-temps, les opérateurs achètent de l'énergie par d'autres moyens. The Register a noté une vague d'investissements dans les réacteurs modulaires de petite taille, la génération géothermique et la remise en service de centrales nucléaires vieillissantes. Les fabricants de puces poussent également pour des centres de données plus intelligents et mieux connectés, capables de restituer de la capacité au réseau si nécessaire, Nvidia parmi eux.

Le refroidissement est le problème le plus difficile

L'électricité fait les titres. La chaleur est là où la physique devient inconfortable. Le projet Suncatcher de Google, un effort pour tester l'inférence IA en orbite, en est l'illustration la plus claire.

Ars Technica a rapporté que le premier satellite expérimental de Google, surnommé MVP, est prévu pour être lancé le 1er octobre à bord d'un Falcon 9 de SpaceX dans le cadre du vol partagé Transporter-18. Le satellite, de la taille d'un réfrigérateur, transporte quatre accélérateurs IA TPU sur mesure de Google. Ses panneaux solaires fournissent environ un kilowatt de puissance, de quoi alimenter un micro-ondes ou un sèche-cheveux. Google n'a pas construit l'engin spatial de toutes pièces. Si le matériel IA à l'intérieur est de Google, le satellite provient d'une entreprise d'imagerie par satellite nommée Planet Labs, selon Ars Technica. Le plan initial prévoyait le lancement de deux satellites sur mesure en 2027, mais Google voulait aller plus vite et a intégré ses puces dans un satellite que Planet Labs avait déjà construit pour un test précoce.

Le refroidissement est la raison pour laquelle le test se déroulera par courtes impulsions. Ars Technica a rapporté que la solution de Google utilise une couche de « matériau d'interface thermique » malléable reliant les puces à des tubes de chaleur en aluminium et en cuivre, qui conduisent la chaleur vers un radiateur la projetant dans l'espace. Malgré cela, le système ne peut fonctionner que par rafales d'environ 15 minutes avant que les TPU ne doivent s'éteindre pour laisser les radiateurs rattraper leur retard.

Tom's Hardware a également rapporté cette limite de 15 minutes, notant que le satellite traitera des requêtes IA pendant un an tout en restant en orbite jusqu'à six ans avant de brûler lors de la réentrée. Les deux médias diffèrent sur la durée d'exploitation de la charge utile IA, il faut donc traiter ces affirmations avec prudence. Le rayonnement est l'autre problème. Ars Technica a noté que les rayonnements peuvent endommager les puces ou interférer avec les calculs en inversant des bits, et que les puces de Google sont les mêmes TPU utilisés dans les serveurs terrestres plutôt que du matériel spécialement durci. Tom's Hardware a rapporté que la réponse de Google, pour l'instant, est de redémarrer périodiquement les puces. James Manyika, vice-président senior de la recherche chez Google, a déclaré au New York Times : « Nous ne pensons pas, pour être parfaitement franc, que nous aurons quelque chose d'utilement opérationnel dans les prochaines années. » Il a comparé l'effort aux voitures sans conducteur de Google, que l'entreprise a testées « comme 15 ans avant que quoi que ce soit n'apparaisse ».

Les centres de données orbitaux ne sont pas une réponse à court terme aux limites de puissance et de refroidissement terrestres. C'est un programme de recherche avec un satellite à quatre puces et un réseau solaire d'un kilowatt. Google a évoqué des plans à long terme pour des flottes réseauées de plus de 80 satellites, selon Tom's Hardware, mais le responsable de la recherche de l'entreprise place l'horizon en années, pas en trimestres.

L'exemple des 1,1 million de dollars du New Jersey

Au sol, le volet réglementaire s'intensifie. Le New Jersey a ordonné à l'opérateur de l'un des plus grands centres de données prévus sur la côte Est de payer une amende de 1 100 000 dollars pour avoir installé et exploité secrètement des générateurs à gaz en violation de la loi sur le contrôle de la pollution atmosphérique de l'État, a rapporté Ars Technica le 24 septembre. DataOne a été amendé après une enquête menée par The Guardian et Floodlight News en août, qui a partagé des images thermiques par drone montrant que 45 des 62 générateurs à gaz étaient en fonctionnement.

Aucun des générateurs ne disposait des permis requis pour les unités d'une capacité de 37 kilowatts ou plus, malgré des puissances de fonctionnement de 1 982 kw, soit plus de 50 fois la limite de l'État, selon Ars Technica. Le département de la protection de l'environnement du New Jersey a noté que de tels générateurs émettent du dioxyde de carbone, des oxydes d'azote, du monoxyde de carbone et d'autres polluants liés à la combustion, qui peuvent aggraver l'asthme, déclencher des crises cardiaques et causer des décès prématurés. Le commissaire du DEP, Ed Potosnak, a qualifié l'action de « de loin la plus grande jamais prise contre un centre de données au New Jersey » et a déclaré que les centres de données ne seraient pas « construits ou exploités sans impunité dans cet État ».

Le remède a ses limites. DataOne dispose de 45 jours pour demander des permis ou cesser ses activités, mais il peut continuer à faire fonctionner les moteurs à gaz pendant la procédure. Nichole Gardner, du groupe environnemental local Sustain SJ, a déclaré à Ars que « nous estimons que c'est insuffisant, tant en montant financier qu'en application ». Un porte-parole de DataOne a déclaré au New York Times que l'entreprise « demandera les permis environnementaux pour les générateurs temporaires », a affirmé « ne pas être d'accord » avec l'amende et a ajouté que le site est « en transition vers des piles à combustible à faible émission et silencieuses ».

Les résidents proches du site de Vineland, qui alimente les outils IA de Microsoft y compris Copilot, ne sont pas rassurés. Tiffany Leone-Vespa a déclaré au NYT : « Qu'est-ce que nous avons respiré depuis qu'ils font tourner ces générateurs sans permis ? » Steve Brown, un autre résident de longue date, l'a qualifié d'arrangement du type « ne pas demander la permission, juste demander pardon plus tard ». Le New Jersey compte plus de 80 centres de données prévus ou en construction, et il a récemment voté une loi mettant fin aux crédits d'impôt pour les centres de données, bloquant aux développeurs l'accès à un fonds qui proposait auparavant 250 000 000 dollars d'incitations.

Rassemblez les trois histoires et le schéma est clair. L'argent pour le réseau est réel mais rétrogradé. L'expérience orbitale est réelle mais minuscule. L'amende du New Jersey est réelle mais, comme le soulignent les résidents, petite par rapport au capital en jeu. Aucune ne résout la pénurie de puissance et de refroidissement que les propres projections de l'industrie décrivent.