Depuis plusieurs années, le refroidissement dans un centre de données était considéré uniquement comme une question opérationnelle : éviter les alarmes, maintenir la température dans la plage acceptable et ne pas voir le PUE (Power Usage Effectiveness) s’aggraver. Cependant, cette vision est désormais dépassée. La convergence du cloud, l’explosion de l’Intelligence Artificielle et l’augmentation de la densité de calcul transforment la gestion de la refroidissement en une décision stratégique, impactant directement trois éléments : la capacité réelle de croissance, les coûts énergétiques et la durabilité environnementale.

La raison est simple et pragmatique : chaque nouvelle génération de serveurs génère plus de chaleur. Il ne s’agit plus seulement de faire circuler de l’air froid dans un couloir et d’évacuer l’air chaud par un autre. Les racks montent en puissance, et ce à un rythme qui complique la gestion tant pour les nouveaux projets que, surtout, pour les centres de données existants. Selon une enquête mondiale du Uptime Institute en 2024, la tendance est à l’adoption de racks plus puissants, avec près d’un tiers des opérateurs rapportant une croissance rapide de la consommation par rack, le colocation étant particulièrement concernée par cette tendance.

Un marché en plein essor : le chauffage devient un enjeu stratégique pour l’activité

Quand le problème est structurel, les investissements suivent. Le secteur de la refroidissement des centres de données en témoigne : plusieurs cabinets de conseil s’accordent à dire que ce marché connaît une croissance accélérée et prévoit sa multiplication par deux, voire plus, d’ici 2032.

• Fortune Business Insights prévoit que le marché du “cooling pour data centers” passera de 17,1 milliards de dollars en 2024 à 42,5 milliards en 2032, soit plus que le double en huit ans.
• MarketsandMarkets adopte une prévision plus prudente mais également à la hausse : de 15,1 milliards en 2024 à 24,2 milliards en 2032.
• Global Market Insights anticipe une croissance encore plus marquée dans la prochaine décennie, passant de 20,8 milliards en 2025 à 49,9 milliards en 2034, avec un taux de croissance annuel moyen de 10,2 %. Si cette cadence est maintenue, le marché atteindrait déjà environ 41 milliards de dollars en 2032, en zone de “plus que doublé”.

Ces chiffres ne relèvent pas de la mode : ils illustrent que la gestion de la chaleur n’est plus une simple variable technique, mais devient une limitation de capacité.

Un changement de paradigme : de l’air “généraliste” aux solutions par rangée, par rack et par liquide

Les avancées technologiques orientent le refroidissement vers deux directions principales :

1) Refroidissement “row / rack-based” (In-Row, In-Rack) : lorsque refroidir près du point chaud devient indispensable

Dans les déploiements à haute densité, le refroidissement global de la salle atteint ses limites : l’air devient un dépositaire inefficient lorsque la puissance par rack augmente et que la tolérance aux pics thermiques diminue. C’est pourquoi des approches qui rapprochent la ventilation du point de génération de chaleur : par rangée ou directement par rack, prennent de l’ampleur.

Dans la pratique, cela ne concerne pas seulement l’efficacité : c’est une question de capacité d’exploitation. Surtout dans les centres de données existants, où redessiner les couloirs, les plénums, la distribution électrique ou la contention peut coûter cher — ou être tout simplement impossible —, et où il est souvent plus judicieux “localiser” la réfrigération dans des zones critiques.

2) La refroidissement liquide : la réponse quand l’air ne suffit plus

Le refroidissement liquide (directement au niveau de la puce, échangeurs de chaleur à porte arrière, voire immersion dans certains cas) devient une composante centrale des projets orientés IA, HPC et charges intensives. Ce n’est pas un caprice : à mesure que la densité augmente, évacuer la chaleur via l’air devient de plus en plus difficile, au prix d’une consommation accrue, de bruit, de complexité du flux et de risques opérationnels.

Un point que de nombreuses équipes commencent à reconnaître : l’efficience énergétique n’est plus une “amélioration”, mais une exigence financière et réglementaire. La gestion thermique impacte directement les coûts et conditionne également les objectifs de durabilité et de conformité réglementaire.

Le vrai goulot d’étranglement : pas seulement technique, mais aussi énergétique, hydrique et temporel

Le débat autour du refroidissement s’articule désormais autour de trois enjeux majeurs :

1. L’énergie : disposer de la puissance nécessaire ne suffit pas, surtout sur certains marchés où la ressource électrique est rare. En Europe, le regard s’est intensifié sur l’impact électrique des centres de données, avec des discussions sur les limites, la planification et la résilience du système face à la croissance sectorielle.
2. L’eau : dans certains designs, l’efficacité thermique dépend encore de solutions évaporatives ou de consommation indirecte d’eau. Mais la gestion de cette ressource devient un enjeu social et politique dans plusieurs régions, ce qui représente un risque autant réputationnel que financier.
3. Les coûts et la rénovation : la situation la plus complexe concerne souvent les centres en exploitation. Modifier l’architecture thermique sans interrompre les services, en tenant compte des contraintes structurelles et électriques, peut représenter un défi majeur. L’Uptime Institute souligne aussi que l’ambition d’améliorer continuellement le PUE doit se faire en tenant compte de facteurs comme le climat et l’économie de la prolongation de la durée de vie des installations existantes.

Dans les environnements “non traditionnels”, le défi est triple : refroidir, alimenter et faire évoluer

L’extension des nœuds edge et des infrastructures proches des utilisateurs pose une problématique supplémentaire : gérer des centres dont la conception initiale n’était pas adaptée. Le défi n’est pas seulement “comment refroidir”, mais aussi :

• assurer une alimentation électrique stable et suffisante,
• maintenir le système en fonctionnement avec des ressources limitées,
• faire évoluer sans transformer chaque extension en œuvre importante,
• et le faire en maintenant un coût total cohérent à 5-10 ans.

Dans ce contexte, les solutions modulaires, la contention efficace, le refroidissement localisé et l’intégration avec le stockage d’énergie deviennent des éléments clés, car le refroidissement cesse d’être un simple sous-système pour devenir un facteur déterminant de la viabilité du projet.

Checklist : 7 questions essentielles à se poser avant de concevoir ou d’étendre un centre de données

1. Quel densité par rack anticipate-t-on aujourd’hui… et quelle est la projection à 24 mois ?
2. Le design est-il optimisé pour l’IA / HPC ou pour des charges classiques ?
3. Quelle partie de la croissance nécessitera impérativement une solution In-Row / In-Rack ?
4. À quel moment le refroidissement liquide (quelle technologie exacte) doit-il être intégré à la feuille de route ?
5. Quelle est la limite réelle : refroidissement, distribution électrique ou puissance disponible ?
6. Quelle stratégie pour minimiser l’impact en eau et respecter les exigences environnementales ?
7. Comment évaluer le coût du refroidissement : par kW, par rack, par service ou par client ?

Questions fréquentes

Qu’est-ce que le refroidissement In-Row et pourquoi est-il utilisé dans les centres de données haute densité ?
Il s’agit d’une approche qui positionne des unités de refroidissement près des rangées de racks pour évacuer la chaleur de manière plus efficace et maîtrisée. Elle devient incontournable lorsque la densité augmente et que le refroidissement “par salle” ne suffit plus ou devient coûteux.

Quand est-il pertinent de passer du refroidissement d’air au refroidissement liquide dans un centre de données ?
C’est généralement le cas lorsque la densité par rack augmente de façon soutenue (IA, HPC, accélérateurs) et que l’air n’assure plus une évacuation efficace de la chaleur avec un surcoût ou une complexité accrue.

Pourquoi le refroidissement influence-t-il autant la facture énergétique d’un centre de données ?
Parce que la chaleur est “l’impôt” de tout calcul : plus le calcul augmente, plus la chaleur générée est importante, et plus son évacuation consomme d’énergie. Sur le long terme, de petites inefficacités se traduisent par des coûts récurrents importants.

Quel est le principal défi lors de la modernisation de la refroidissement dans un centre de données existant ?
C’est la combinaison de travaux et d’exploitation : modifier l’architecture thermique sans interrompre les services, en tenant compte des contraintes physiques du site et du potentiel goulot d’étranglement en alimentation électrique ou en capacité d’expansion.