L’expansion de l’informatique pour l’intelligence artificielle oblige à repenser même la façon dont l’électricité est distribuée dans les centres de données. Un nouveau rapport élaboré par ABB et le Boston Consulting Group (BCG) indique que la distribution en courant continu à 800 volts (800 VDC) émerge comme l’architecture de référence pour les racks d’IA de nouvelle génération, alors que le courant alternatif continuera de dominer le réseau électrique externe. La transition n’a donc pas pour but de remplacer une technologie par une autre, mais de les combiner là où elles sont plus efficaces.
Les clés du courant continu et des centres de données en 30 secondes
- ABB et BCG placent les centres de données d’IA parmi les premiers secteurs où le courant continu présente déjà un avantage économique.
- Le rapport identifie 800 VDC comme architecture émergente pour des racks d’IA à haute densité.
- Dans leur modèle de campus de 100 MW, la distribution en courant continu améliore de 5 % l’efficacité entre le réseau et le rack.
- Cette amélioration libérerait entre 5 et 6 MW supplémentaires pour la charge informatique.
- Le principal frein ne serait plus technique, mais le manque de normes communes et de professionnels spécialisés.
La thèse du rapport part d’une contradiction de plus en plus manifeste dans l’infrastructure énergétique moderne. Les panneaux solaires, batteries, véhicules électriques et une grande partie de l’électronique informatique fonctionnent en interne en courant continu (DC), tandis que les réseaux qui les connectent restent principalement construits autour du courant alternatif (AC).
Pendant des décennies, cette situation n’a posé que peu de problème. Les pertes liées aux conversions successives étaient acceptables et l’infrastructure en AC était totalement standardisée.
L’arrivée de racks d’intelligence artificielle consommant des centaines de kilowatts transforme l’échelle du problème.
ABB et BCG estiment que chaque conversion évitée peut représenter une quantité importante d’énergie, d’espace et de capacité électrique lorsqu’on la multiplie par des installations de dizaines ou centaines de mégawatts. Leur rapport, The Strategic Case for Hybrid AC/DC Power, analyse les centres de données, l’industrie, les bâtiments commerciaux et résidentiels, pour conclure que la justification économique est actuellement plus évidente dans les deux premiers secteurs.
Racks de 600 kW et la voie vers 1 MW
Le point de départ, c’est la densité.
Le document se réfère à la feuille de route publiée par Nvidia, indiquant que certains racks destinés à des systèmes avancés d’IA pourraient atteindre 600 kW en 2027, pour se rapprocher ensuite de 1 MW par rack.
Ceux-ci sont très éloignés des densités historiques des centres de données classiques.
Le problème ne consiste pas seulement à obtenir suffisamment d’énergie depuis le réseau. Cette électricité doit être transformée, distribuée à l’intérieur du bâtiment et atteindre les accélérateurs avec des pertes, câblages et équipements de protection raisonnables.
Selon l’analyse d’ABB et BCG, à partir d’environ 200 kW par rack, la distribution traditionnelle en courant alternatif devient de moins en moins pratique. Pour des densités proches du mégawatt, le rapport considère que l’800 VDC devient l’alternative techniquement la plus adaptée.
La différence peut être résumée ainsi :
| Architecture | Rôle prévu |
|---|---|
| Haute tension DC | Transport de grandes quantités d’électricité sur de longues distances |
| Distribution régionale AC | Restant la base du réseau électrique |
| Conversion AC/DC | Concentrée à l’entrée de l’installation |
| Distribution interne 800 VDC | Alimentation des infrastructures informatiques à haute densité |
| Batteries | Connexion plus directe au bus DC |
| Rack IA | Reçoit un courant continu haute tension |
Le rapport ne prévoit pas une transmission entièrement en courant continu.
Sa proposition est hybride : l’AC demeure la colonne vertébrale de la distribution régionale, tandis que certains consommateurs utilisent le DC derrière le compteur.
Le schéma proposé par BCG et ABB illustre cette séparation : le réseau AC arrive au centre de données, passe par le transformateur, puis par une conversion centralisée AC/DC, et à partir de là batteries et charges informatiques partagent la distribution en courant continu.
Ce schéma réduit le nombre de conversions intermédiaires nécessaires à l’énergie avant d’atteindre le matériel.
Une amélioration de 5 % de l’efficacité peut signifier plusieurs mégawatts de GPU
Dans un ordinateur domestique, économiser quelques points de pourcentage dans les conversions électriques peut sembler une amélioration modeste.
Dans un campus de 100 MW, la situation change.
BCG utilise comme référence un centre de données de cette puissance situé en Virginie du Nord, l’une des plus grandes concentrations mondiales d’infrastructures numériques, et une région où la capacité du réseau électrique disponible limite souvent les nouveaux projets.
Le rapport estime qu’en centralisant la conversion et en utilisant la distribution en DC, on peut améliorer d’environ 5 % l’efficacité entre la connexion électrique et les racks.
Ce gain de 5 % aurait une conséquence particulièrement significative : il permettrait de consacrer entre 5 et 6 MW supplémentaires à la charge informatique sans augmenter la puissance admise par la compagnie électrique.
Dans l’ère de l’IA, ce détail change la donne économique.
| Estimation BCG | Centre de référence |
|---|---|
| Puissance du centre de données | 100 MW |
| Amélioration efficacité réseau-rack | ~5 % |
| Capacité supplémentaire pour l’IT | 5-6 MW |
| Surface libérée | ~3 000 m² |
| Chiffre d’affaires supplémentaire estimé | 92 millions de dollars par an |
| Bénéfice opérationnel supplémentaire | 35 millions de dollars par an |
| Réduction initiale du CAPEX | 3,5-6 millions de dollars |
Ces chiffres sont des estimations d’un modèle élaboré par BCG, et ne constituent pas des résultats garantis pour tout centre de données.
L’objectif est de montrer comment l’efficacité électrique prend un autre sens lorsque l’infrastructure est limitée par la capacité de connexion au réseau.
Si un opérateur dispose uniquement de 100 MW autorisés, réduire les pertes ne signifie pas seulement payer une facture électrique moindre. Cela peut aussi signifier installer plus de serveurs ou d’accélérateurs dans la même limite de puissance.
D’où une idée centrale du rapport : pour l’infrastructure d’IA, la courant continu peut être une décision de capacité plutôt qu’une décision d’économie d’énergie.
Moins de conversions, moins de cuivre et plus d’espace pour la computation
Le rapport attribue une autre partie de l’économie aux propriétés physiques de la distribution électrique.
À haute tension, un système DC peut transporter une puissance donnée avec une section de conducteur moindre qu’une architecture AC équivalente. BCG indique qu’en certaines configurations, la consommation de cuivre peut être réduite jusqu’à 45 %.
Cette réduction a des retombées économiques, mais aussi physiques.
Les câbles électriques occupent de l’espace, ont du poids, et nécessitent supports, blindages, protections et systèmes de distribution associés. À mesure que la puissance d’un rack augmente, ces éléments prennent une importance croissante dans la conception du centre de données.
L’architecture actuelle peut aussi utiliser des modules d’alimentation externes ou des sidecars placés à côté du rack.
BCG estime qu’une distribution centralisée en 800 VDC pourrait libérer environ 3 000 mètres carrés dans son campus hypothétique de 100 MW, soit environ un cinquième de l’espace requis par une architecture basée sur des sidecars.
Cet espace pourrait servir à installer davantage de capacité informatique.
Ce calcul aide à comprendre pourquoi les entreprises qui conçoivent de grands systèmes d’IA reconsidèrent une partie de l’infrastructure électrique qui, pendant des années, n’a presque pas évolué.
Les batteries s’intègrent mieux dans un bus en courant continu
Les batteries constituent un autre composant clé.
Une batterie stocke de l’énergie en courant continu. Lorsqu’elle est connectée à une infrastructure principalement en AC, diverses étapes de conversion sont nécessaires pour la charger puis pour utiliser son énergie.
Une architecture basée sur un bus DC peut simplifier cette chaîne.
ABB et BCG proposent des batteries connectées directement au bus de 800 V via une étape de conversion plus simple. Outre leur autonomie lors d’interruptions, ces batteries peuvent absorber des pics et réduire la demande temporaire provenant du réseau.
Le rapport estime que ce concept peut fournir plusieurs minutes d’autonomie.
Ce point est d’autant plus important que la densité croissante des racks réduit les marges électriques disponibles pour répondre aux interruptions.
BCG indique qu’un rack conventionnel dispose d’environ 20 millisecondes de marge, tandis qu’un rack proche du 1 MW peut réduire cet intervalle à seulement quelques millisecondes.
En rapprochant stockage et électronique de puissance des charges, les concepteurs cherchent à réagir plus rapidement face à ces variations.
Les centres de données pourraient consommer 945 TWh en 2030
La pression ne vient pas uniquement de l’intérieur du rack.
Le rapport s’appuie sur des estimations de l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE), indiquant que la consommation électrique mondiale des centres de données passerait d’environ 415 TWh en 2024 à 945 TWh en 2030.
Cela représente plus du double en seulement six ans.
Par ailleurs, obtenir de nouvelles connexions électriques peut prendre plusieurs années.
BCG cite des délais pouvant atteindre environ sept ans en Virginie du Nord, et jusqu’à dix ans dans certains marchés européens majeurs.
Lorsque le goulot d’étranglement se trouve dans le réseau, disposer d’un bâtiment vide ou de financements suffisants ne garantit pas l’installation de plus de capacité informatique.
C’est pourquoi le rapport considère que optimiser la capacité d’une connexion électrique existante peut devenir un avantage compétitif.
La distribution en DC n’augmente pas la production d’électricité. Elle réduit les pertes et l’infrastructure intermédiaire nécessaire pour que, finalement, une plus grande partie de la puissance sous contrat alimente réellement les serveurs.
Tous les centres de données n’ont pas besoin de passer à 800 VDC
Le rapport introduit également une distinction essentielle.
La transition ne concerne pas toutes les installations de la même façon.
Les hyperscalers majeurs qui construisent des clusters d’IA avec des racks de centaines de kilowatts ont plus de raisons de modifier leur architecture électrique.
Un centre de données d’entreprise hébergeant des serveurs classiques, du stockage ou des charges cloud à faible densité pourra continuer à utiliser l’AC pendant des années.
Les opérateurs de colocation et ceux de « néo-clouds » occupent une position intermédiaire. Certains bâtiments ont été conçus pour des densités bien inférieures, mais doivent désormais accueillir une infrastructure d’IA.
Selon le modèle BCG, remplacer certains systèmes traditionnels d’alimentation sans interruption (USV) basse tension par une conversion centralisée et un stockage en 800 V pourrait réduire les coûts d’investissement jusqu’à 35 millions de dollars dans une installation de 100 MW et diminuer la facture énergétique annuelle d’environ 9 %.
Encore une fois, ces résultats sont issus des modèles de référence construits par BCG, et ne constituent pas une prévision universelle.
La rentabilité dépendra du prix de l’électricité, de l’architecture remplacée, de la densité informatique, de la conception du système et du potentiel de monétisation de la capacité récupérée.
Le principal obstacle pourrait être les normes
Si l’électronique de puissance permet de construire ces installations, il reste un défi moins évident : faire en sorte que des équipements de différents fabricants fonctionnent en toute sécurité selon des normes communes.
ABB et BCG identifient la fragmentation des normes comme l’un des deux principaux freins à l’adoption du courant continu.
Il existe des normes en courant continu pour différentes tensions et applications, mais elles ne possèdent pas encore le même degré d’uniformité que celles régissant de nombreuses technologies AC.
Le rapport cite des initiatives telles que Current/OS, l’Alliances Open Direct Current (ODC), et les spécifications de 800 VDC promues dans le cadre de l’Open Compute Project.
Il mentionne également que certains systèmes de protection en DC modernes peuvent couper en microsecondes grâce à des interrupteurs à état solide ou à des conceptions hybrides.
Le défi consiste à rendre ces technologies accessibles à des prix compétitifs, à une échelle industrielle, et à garantir un niveau d’interopérabilité comparable à celui d’une infrastructure AC mature.
Une autre barrière est humaine.
Concevoir une installation en courant continu requiert des compétences spécifiques en protections, coordination des défauts, électronique de puissance, intégration entre fabricants et mise en service.
ABB et BCG citent une étude menée en 2025 auprès de fabricants allemands où 69 % ont identifié l’absence de normes comme le principal obstacle, et 38 % évoquaient la pénurie de spécialistes techniques.
Le courant continu veut aussi s’imposer dans les usines et bâtiments
Bien que les centres de données soient l’objet principal du rapport, ABB et BCG étendent leur analyse à d’autres secteurs.
Une usine moderne comporte déjà de nombreux éléments fonctionnant en courant continu en interne. Les variateurs de fréquence utilisés par les robots, convoyeurs et machines convertissent d’abord l’AC reçue du réseau en DC, avant de générer à nouveau le signal nécessaire pour les moteurs.
L’étude propose de partager un bus DC entre ces systèmes.
Pour une usine de référence de 10 MW, le modèle estime des économies initiales d’environ 1,2 million de dollars d’investissement et des coûts opérationnels annuels d’environ 500 000 dollars.
Les grands bâtiments commerciaux constituent l’étape suivante.
Les panneaux solaires, batteries, éclairage LED, électronique informatique, recharge de véhicules et une partie des systèmes de refroidissement utilisent déjà le courant continu en interne.
BCG étudie un immeuble de bureaux de 10 000 m² avec une consommation annuelle avoisinant le 1 GWh. Dans cet exemple, il estime une économie initiale d’environ 46 000 dollars et une économie annuelle d’environ 20 000 dollars, soit environ 7 % de la facture électrique.
Pour les habitations, le résultat est encore différent.
Le rapport considère qu’actuellement, la rentabilité d’une maison hybride en courant continu ne compense pas le surcoût initial. Leur exemple réaliserait une économie d’environ 300 dollars par an, mais pas assez pour justifier l’investissement seul.
C’est pourquoi le rapport privilégie en premier lieu les centres de données et l’industrie, puis les grands bâtiments commerciaux, laissant la maison pour un horizon plus lointain.
L’AC ne disparaît pas : le réseau sera hybride
Une conclusion peut-être la plus importante du travail d’ABB et BCG est que le retour du courant continu n’implique pas une “guerre des courants”.
L’AC conserve de nombreux avantages essentiels.
La transformation passive de tension via des transformateurs, l’infrastructure déjà déployée, ses systèmes de protection, et plus d’un siècle de normalisation rendent improbable que l’AC disparaisse du réseau régional.
Le DC a ses avantages.
La transmission rapide de haute capacité sur de longues distances via HVDC est déjà une réalité pour les interconnexions et parcs éoliens offshore. La nouveauté se situe maintenant dans l’autre extrémité du réseau, derrière le compteur.
Le schéma proposé par ABB et BCG se divise en trois couches :
Transfert longue distance : de plus en plus d’espace pour HVDC lorsque cela est pertinent.
Distribution régionale : principalement en AC.
Installations à haute densité : développement de réseaux internes DC connectés au réseau via un convertisseur central.
L’expansion de l’intelligence artificielle pourrait accélérer cette dernière transition.
Pendant des années, la discussion autour des centres de données a portés essentiellement sur processeurs, GPU, refroidissement et accès au réseau électrique. Les racks approchant du mégawatt ajoutent désormais un autre élément au problème : comment acheminer chaque watt depuis la sous-station jusqu’à l’accélérateur sans gaspiller de capacité en chemin.
Si les prévisions de densité s’avèrent justes, l’800 VDC pourrait finir par être l’une des technologies les moins visibles et, en même temps, fondamentales, de la prochaine génération d’infrastructure pour l’IA.
Source : Rapport ABB : The Strategic case for Hybrid AC/DC Power