Les centres de données explosent, atteignant près de 10.000 installations dans le monde. La France n’échappe pas à cette demande de data centers pour y faire tourner les intelligences artificielles et les services de cloud. Ces fermes informatiques présentent un risque réel pour l’environnement.
Ils s’appellent Amazon Data Services (AWS), Equinix, OVHcloud, Data4, Telehouse, Digital Realty, Atos, Scaleway, ou encore Microsoft Azure. Ce sont les opérateurs de centres de données, dont le marché français – à l’instar de ce qui se passe dans le monde – explose pour répondre à la forte demande de l’intelligence artificielle et des services de cloud. « On entend par centres de données les installations accueillant des équipements de stockage de données numériques », définit officiellement le code des postes et des communications électroniques (CPCE). Et « on entend par opérateur de centre de données toute personne assurant la mise à la disposition des tiers d’infrastructures et d’équipements hébergés dans des centres de données » (1).
L’Europe va tripler ses centres de données
Cette course frénétique aux data centers engagée partout dans le monde correspond à un marché total dont le chiffre d’affaires est estimé à 452,5 milliards de dollars en 2025, avec une croissance annuelle moyenne de 8,3 % prévue jusqu’en 2029, ce qui devrait générer 624 milliards de dollars cette année-là, d’après une étude de Brightlio (2). Et selon Statista, la France pèserait actuellement 2,7 % de ce marché mondial (3). Des entreprises pratiquant l’informatique en nuage (dans le cloud) aux éditeurs d’IA génératives (ChatGPT, Gemini, Mistral, …), en passant par les producteurs de contenus audiovisuels, la clientèle se bouscule aux portillons.
Se pratique soit la colocation lorsque plusieurs clients installent et gèrent dans des centres de données leur(s) propre(s) réseau(x), serveurs, équipements et services de stockage, soit le co-hébergement lorsque plusieurs clients ont accès à un ou plusieurs réseaux, serveurs et équipements de stockage fournis en tant que service par l’opérateur de centres de données. Et la montée en charge promet (suite)
d’être exponentielle : lors du « Sommet pour l’action sur l’IA », en février dernier à Paris, le président de la République Emmanuel Macron a mis sur la table 109 milliards d’euros pour l’IA en France sur cinq ans, avec à la clé de nouveaux data centers à construire sur 35 sites identifiés dans l’Hexagone, lequel compte déjà 300 centres de données d’après le Conseil économique social et environnemental (Cese). Le lendemain de cette annonce, l’Arcep présidée par Laure de La Raudière (photo de droite), publiait – bien à-propos – un livret intitulé, comme pour interpeller le chef de l’Etat, « Y a-t-il une IA pour sauver la planète ? », issu du « Tribunal pour les générations futures » (4). Au niveau européenne cette fois, la Commission européenne a mis les bouchées doubles dans le cadre des 200 milliards d’euros prévus pour l’IA (5), en détaillant le 9 avril son « AI Continent Action Plan ». Objectif : « Au moins tripler la capacité des centres de données de l’UE au cours des cinq à sept prochaines années, en privilégiant les centres de données hautement durables ».
Pour y parvenir, la vice-présidente européenne en charge de la souveraineté technologique, Henna Virkkunen (photo de gauche), a annoncé qu’elle proposera « une loi sur le développement de l’informatique en nuage et de l’IA ». Côté infrastructures, la Commission européenne veut à la fois renforcer un réseau d’« usines d’IA » (AI Factories) au-delà des 13 existantes dotées de supercalculateurs européens, et mettre en place des « gigafactories d’IA » (AI Gigafactories) équipées chacune d’environ 100.000 puces d’IA, soit quatre fois plus que les usines d’IA actuelles. Cela comprend donc pour Bruxelles « des centres de données massifs pour former et développer des modèles d’IA complexes à une échelle sans précédent ». Un appel à manifestation d’intérêt pour les consortiums intéressés a été publié dans la foulée.
Les investissements privés dans les gigafactories seront en outre stimulés par le biais d’InvestAI, qui mobilisera 20 milliards d’euros d’investissements pour un maximum de cinq gigafactories d’IA dans l’Union européenne (6). Ces investissements massifs dans les centres de données dans les Vingt-sept va immanquablement accroître l’impact du numérique sur l’environnement.
Des quantités de térawatt-heures (TWh)
Est considéré comme « gros centre des données » celui dont la puissance maximale admissible en équipements informatiques est supérieure à 500 kilowatts (kW), c’est-à-dire au niveau maximal de puissance que l’installation électrique alimentant toutes les salles informatiques du data center peut fournir en instantané aux équipements informatiques hébergés dans chacune de ses salles. Mis bout-à-bout, les centres données d’un pays comme la France consomment par an des quantités de térawattheures (TWh). C’est là qu’entre la notion d’« efficacité énergétique » d’un centre de données, laquelle est généralement mesurée par l’indicateur du Power Usage Effectiveness (PUE). Il est calculé comme le rapport entre sa consommation électrique totale et la consommation électrique de ses équipements informatiques (7). Plus la valeur du PUE d’un centre de données est proche de 1, plus il est considéré comme performant d’un point de vue énergétique.
Electricité et eau court-circuitent la planète
En France, constate l’enquête annuelle de l’Arcep « Pour un numérique soutenable », publié le 17 avril (8), « la consommation électrique totale des centres de données augmentant moins vite (+ 8 % en 2023) que la consommation électrique des équipements informatiques (+ 12 %), le PUE moyen des centres de données s’améliore légèrement en 2023 (1,46 en 2023 contre 1,51 en 2022) ». Mais des disparités demeurent selon l’ancienneté du data center : s’il a été mis en service au cours des dix dernières années, il a de grande chance d’être plus efficaces énergétiquement en moyenne que celui mis en service antérieurement : « Le PUE moyen s’élève à 1,34 pour les centres de données mis en exploitation entre 2013 et 2022 (soit un peu plus d’un tiers des centres de données étudiés), tandis qu’il s’élève en moyenne à 1,54 pour ceux mis en exploitation il y a plus de dix ans (avant 2013) », relève l’étude de l’Arcep.
La consommation électrique du centre de données prend en compte l’ensemble de ses consommations, celles des équipements informatiques (capacité maximale admissible à délivrer une quantité d’énergie par unité de temps aux équipements informatiques), mais également celles des systèmes de refroidissement, de l’éclairage des bureaux, du chauffage, etc (consommation électrique). Au-delà de l’électricité, il y a l’eau. Une fois mis en service, les équipements informatiques des centres de données génèrent de la chaleur, ce qui nécessite leur refroidissement pour éviter qu’ils ne fondent ou ne grillent. Or ces solutions de refroidissement sont plus ou moins énergivores elles-aussi et ont un impact sur la ressource en eau. La quantité d’eau prélevée pour refroidir les centres de données dépend en outre des conditions météorologiques, alors les ressources en eau s’amenuisent durant les périodes de forte chaleur, là où les centres de données ont justement le plus besoin d’eau pour être refroidis. Ce sont ainsi des centaines de milliers de mètres-cubes d’eau, pour l’essentiel potable, qui sont utilisés sur une année. Outre son utilité de « liquide de refroidissement », l’eau sert aussi pour le traitement de l’air en tant qu’humidificateur, ainsi que pour le rechargement des circuits fermés, le nettoyage et l’arrosage des équipements techniques, sans parler des sanitaires pour le personnel ou les restaurants d’entreprise.
Rien qu’en France, les émissions de gaz à effet de serre (GES) émis ensemble par les acteurs du numérique que sont les fabricants de terminaux, les opérateurs télécoms et les opérateurs de centres de données dépassent largement le million de tonnes de CO2. Dans son enquête annuelle, l’Arcep a non seulement interrogé vingt-et-un opérateurs de centres de données, mais aussi quatre opérateurs télécoms (Orange, Bouygues Telecom, Free et SFR), vingt-trois fabricants de terminaux (smartphones, tablettes, ordinateurs portables, écrans d’ordinateur et téléviseurs) et quatre équipementiers de réseaux mobiles. Il en ressort qu’en 2023 le volume de GES rejeté par ces quatre catégories d’acteurs du numérique s’est élevé à 954.000 tonnes équivalent CO2, soit l’empreinte carbone annuelle de près de 102.000 personnes en France cette année-là. « Ces émissions progressent légèrement, d’environ 1 % par an depuis 2021, dans un contexte de baisse des émissions globales de gaz à effet de serre en France (- 5,8 % en 2023) », souligne l’Arcep. Il ne serait pas surprenant que les prochaines enquêtes annuelles portant sur 2024 et 2025 montrent des centres de données beaucoup plus énergivores. @
Charles de Laubier