Liquid Cooling

Croissance et augmentation de la densité de puissance

Selon l’analyse Cloud and Data Center d’Omdia (2025), l’infrastructure IT demeure le principal centre de coûts des data centers. La croissance continue des besoins en capacité de calcul impose des investissements constants dans de nouveaux matériels et dans des technologies avancées de gestion énergétique.

Les projets de calcul IA à l’échelle du rack poussent la densité de puissance par rack à des niveaux jamais atteints auparavant, rendant obsolètes les technologies traditionnelles d’alimentation et de refroidissement.

Les besoins croissants en calcul et en mémoire transforment les systèmes rack (données en constante évolution):

• 120 kW en 2025
• 240 kW en 2026
• jusqu’à 600 kW en 2027

Le refroidissement comme levier stratégique

Le refroidissement n’est plus seulement une question technique, mais un levier stratégique. D’ici 2030, la distribution électrique des data centers sera repensée avec une augmentation de la tension, passant des 400 volts actuels à des systèmes 800 volts.

Le maintien de températures stables est essentiel pour garantir la continuité opérationnelle et la sécurité des données. C’est pourquoi l’innovation dans le domaine du refroidissement liquide connaîtra une croissance rapide, parallèlement au développement de nouveaux centres de données.

Toujours selon l’analyse Cloud and Data Center d’Omdia (2025), contrairement aux systèmes de climatisation traditionnels, les solutions de refroidissement basées sur l’IA pourront utiliser des algorithmes intelligents capables d’adapter dynamiquement la stratégie de refroidissement à partir de données en temps réel — telles que la charge de travail, la température ambiante et les conditions d’exploitation — améliorant ainsi l’efficacité globale et réduisant la consommation énergétique.

Direct-to-Chip: la technologie de référence

À court terme, la technologie Direct-to-Chip Liquid Cooling constituera la principale solution de refroidissement liquide.

Ce système extrait la chaleur directement au niveau de la puce grâce à une cold plate traversée par le fluide caloporteur PG25. Deux modes de fonctionnement sont possibles : monophasique ou biphasique.

Une alternative est le refroidissement par immersion (Immersion Liquid Cooling), qui consiste à immerger l’ensemble du serveur dans un liquide diélectrique. Cette technologie peut également fonctionner en mode monophasique ou biphasique, selon le type de dissipation thermique.

Le refroidissement liquide — en particulier le Direct-to-Chip — est destiné à devenir dominant grâce à trois facteurs clés:

• une conductivité thermique élevée,
• la compatibilité avec des environnements de calcul à haute densité,
• la réduction des coûts d’exploitation.
• Toutefois, il ne peut pas constituer une solution unique et définitive.

Solutions hybrides: l’alliance de l’air et de l’eau

Les systèmes de refroidissement liquide garantissent une efficacité thermique supérieure et une consommation énergétique réduite, même avec des microprocesseurs toujours plus puissants. Ils ne suppriment cependant pas totalement le problème: environ 10 à 20% de la chaleur continue d’être dissipée dans l’air.

Pour cette raison, il est nécessaire de recourir à des solutions hybrides, combinant de manière coordonnée le refroidissement par air et par liquide pour les serveurs Direct-to-Chip.

L’objectif est d’exploiter la synergie entre l’air et l’eau afin de minimiser les inefficacités et de garantir la continuité opérationnelle maximale des centres de données.

Technologies pour l’efficacité thermique du Data Center

Les Coolant Distribution Units (CDU) sont des composants essentiels des systèmes de refroidissement liquide. Elles assurent une distribution et une circulation optimales du fluide de refroidissement, en maintenant les composants dans leurs plages de température idéales.

En complément des CDU, HiRef propose des solutions additionnelles pour les data centers:

• Rear Door Units: systèmes de climatisation actifs ou passifs qui dissipent la chaleur des serveurs directement à l’arrière des racks;
• Dry Coolers: unités externes pouvant être associées à des systèmes internes à condensation par eau, conçues pour exploiter au mieux le free cooling et fonctionner avec des mélanges eau-glycol jusqu’à 60%.
• Un autre élément clé est HiNode, un système de gestion et de supervision permettant de surveiller et de contrôler l’ensemble des composants du système de refroidissement, garantissant un fonctionnement efficace et intégré.