Lenovo veut "réduire la consommation d'énergie jusqu'à 40%" pour les data centers dédiés à l'IA

La grande messe annuelle de Lenovo à Seattle a été l'occasion d'évoquer un sujet clé pour l'avenir de l'intelligence artificielle : la consommation énergétique des centres de données qui supportent les charges de travail liées à l'IA. Alors que la planète se meurt – sept des neuf limites planétaires ayant été dépassées cette année – le boom lié à la démocratisation de l'IA générative ne rend pas vraiment service, bien au contraire. La firme chinoise, loin d'être étrangère au sujet, travaille à l'optimisation de son système de refroidissement liquide des centres de données Neptune.

"Depuis plus d'une décennie, Neptune de Lenovo est à la pointe de la technologie de refroidissement des centres de données par rapport aux systèmes de refroidissement par air traditionnels. Neptune utilise la technologie de refroidissement par eau chaude qui réduit la consommation d'énergie jusqu'à 40%, affirme Yang Yuanqing, CEO de la firme chinoise.

Nous avons lancé notre solution de refroidissement liquide de sixième génération [appelée ThinkSystem N1380 Neptune, ndlr] en juin de cette année. Elle permet aux clients AI et HPC de faire fonctionner des racks de serveurs de plus de 100 kilowatts sans avoir besoin de climatisation spécialisée pour les centres de données. 98% de toute la chaleur sera transférée au circuit d'eau".

Des serveurs conçus sur-mesure pour ce système

Le ThinkSystem N1380 Neptune repose sur un châssis vertical dont le système de refroidissement repensé doit offrir des capacités de calcul accélérées avec davantage d'efficacité dans un système compact refroidi à 100% par liquide. Objectif : éliminer le besoin de ventilateurs énergivores. Conçu pour les racks standard de 19 pouces, le boîtier est capable d'accueillir jusqu'à huit plateaux ThinkSystem SC-Series Neptune positionnés (verticalement) et quatre stations de conversion d'alimentation de 15 kW.

Pour parfaire sa gamme, Lenovo dévoile une série SC parfaitement adaptée à ce système : le ThinkSystem SC777 V4 Neptune. Ce dernier prend en charge les plateformes Nvidia Quantum-X800 InfiniBand et Spectrum-X800 Ethernet de dernière génération ainsi que la plateforme logicielle AI Enterprise de la firme américaine dédiée au développement et au déploiement de solutions d'IA en production et de Blackwell et GB200.

"Le nœud SC 777 est probablement environ 15 fois plus intensif en puissance que les serveurs refroidis par liquide d'origine que nous avons expédiés en 2012, précise Scott Tease, VP responsable du HPC et de l'IA à l'échelle mondiale au sein de Lenovo. Il y a un peu plus d'une décennie, nous avons commencé à expédier des nœuds refroidis par liquide. Chaque serveur était d'environ 330 watts. Avec le nouveau système, chacun de ces SC 777 est environ 1000 fois plus performant que ces nœuds d'origine de 2012".

La solution adéquate pour Les charges de travail IA

"Avec les capacités du Lenovo ThinkSystem N1380 Neptune et du Nvidia GB200, nous prenons en charge les charges de travail accélérées les plus avancées technologiquement tout en réduisant massivement les coûts d'exploitation et la consommation d'énergie pour aider à réaliser la promesse de l'IA pour chaque industrie", promet Bob Pette, VP responsable des plateformes d'entreprise de Nvidia.

Dans le détail, le Chinois fournira des systèmes de rack Nvidia GB200 dédiés à l'entraînement de l'IA, le traitement des données, la conception technique et la simulation. Grâce au refroidissement direct par eau chaude en boucle ouverte de l'ensemble de l'architecture système, "les entreprises de toute taille peuvent utiliser le Lenovo ThinkSystem SC777 V4 Neptune pour faire tourner des modèles d'IA à des trillions de paramètres qui permettent de mettre les produits sur le marché plus rapidement, à moindre coût et avec une plus grande efficacité énergétique", assure le Chinois.

Avec son système Neptune, Lenovo ouvre la voie à une autre conception des data centers

C'est un fait : les centres de données doivent être repensés pour des densités thermiques plus élevées au vu de la demande exponentielle en applications d'IA. En faisant circuler du liquide à 45 degrés dans le système, Lenovo est gagnant sur plusieurs points : il n'y a pas besoin de refroidir ce liquide et il n'y a donc pas besoin de payer pour cela, ce qui est une économie d'énergie. L'autre avantage, c'est qu'après avoir traversé le serveur, le liquide capte toute la chaleur sur son chemin et récupère la chaleur du processeur, de la mémoire, du réseau et de la régulation des volts.

Tout ce qui se trouve dans la centrale électrique revient de l'autre côté. "En fait, dans de nombreux cas, l'eau revient plus chaude et peut atteindre 53 à 55 degrés", détaille Scott Tease. Reste que cette chaleur qui peut soi-disant être transférée pour un autre usage - et donc recyclée - n'a en réalité pas encore trouvé d'utilisation en pratique, comme bien d'autres solutions de liquid cooling existantes sur le marché.

Lenovo, un acteur comme un autre qui se bat avec ses objectifs de carbone neutre

Si Lenovo semble résolument tourné vers l'avenir et la quête de systèmes de refroidissement des data centers optimaux, la firme doit toutefois faire face à ses propres engagements en matière d'émissions carbone.Avec pour objectif d'être carbone neutre en 2050, Lenovo a encore du pain sur la planche. Son système Neptune ne sera en effet pas disponible avant l'été prochain, apprend-on, en partie à cause de l'indisponibilité immédiate des plateformes Blackwell de Nvidia.

Son CEO Yang Yuanqing se veut rassurant : "Nous continuons à augmenter notre capacité d'énergie renouvelable sur site grâce à des installations solaires. Notre département R&D a pour mission de concevoir pour la durabilité, en incluant chaque nouveau produit conçu avec l'objectif d'améliorer l'efficacité énergétique et de maximiser l'utilisation de contenu recyclé. Un excellent exemple est notre solution de refroidissement liquide Neptune de sixième génération".

Des prévisions sombres nous parviennent de l'IEA

Dans son dernier rapport sur les perspectives énergétiques mondiales 2024, l'International Energy Agency donne une idée de la direction que prend le secteur de l'énergie aujourd'hui, sur la base des dernières données du marché, des coûts technologiques et d'une analyse approfondie des politiques en vigueur dans les pays du monde entier à l'aide d'un scénario des politiques établies (STEPS). Et le constat est plutôt alarmant : "Les projections de la demande mondiale d'électricité dans les STEPS sont supérieures de 6%, soit 2 200 térawattheures (TWh), en 2035 par rapport aux perspectives de l'année dernière, sous l'effet de la consommation de l'industrie, de la mobilité électrique, du refroidissement, des centres de données et de l'intelligence artificielle".

L'augmentation de la consommation d'électricité des centres de données, liée en partie à l'utilisation croissante de l'IA, a déjà des répercussions locales importantes, mais les implications potentielles de l'IA pour l'énergie sont plus larges et comprennent une meilleure coordination des systèmes dans le secteur de l'énergie et des cycles d'innovation plus courts, poursuit l'IEA dans son rapport. A date, plus de 11 000 centres de données sont enregistrés dans le monde et ils sont souvent concentrés dans l'espace, de sorte que les effets locaux sur les marchés de l'électricité peuvent être considérables.

L'IEA émet toutefois la supposition suivante : "les entreprises technologiques établies et les jeunes pousses de l'IA réalisant d'importants investissements, une forte augmentation de la consommation d'électricité des centres de données semble inévitable, mais le stade relativement précoce de cette nouvelle phase de croissance et la rareté des données disponibles signifient que toute projection ne peut être que provisoire". L'agence pointe ainsi du doigt le rythme de croissance qui pourrait être limité par des goulets d'étranglement dans la chaîne d'approvisionnement, en particulier pour les puces qui gèrent l'IA et d'autres charges de travail à forte intensité de calcul. Les défis liés à la mise en place de réseaux locaux et de capacités de production pourraient également freiner la croissance, conclut-elle.