Les centres de données dédiés à l'IA modifient les exigences en matière d'infrastructure électrique. La densité de puissance accrue des serveurs, les déploiements à grande échelle de GPU et l'expansion rapide du calcul IA entraînent une demande croissante en systèmes d'alimentation fiables et à haute capacité.
Selon l'Agence internationale de l'énergie (AIE), la consommation électrique mondiale des centres de données devrait atteindre environ 950 TWh d'ici 2030, soit près du double des niveaux de 2025. Les centres de données dédiés à l'IA connaissent une croissance encore plus rapide.
Pour les développeurs de centres de données, choisir la bonne Transformateur pour centre de données d'IA est essentiel pour garantir la fiabilité, l'efficacité et la maîtrise des coûts d'exploitation à long terme.
Quels transformateurs sont utilisés dans les centres de données dédiés à l'IA ?
Un centre de données moderne peut utiliser plusieurs types de transformateurs à différentes étapes du réseau de distribution électrique.
Parmi les applications courantes, on peut citer :
- Transformateurs de puissance – pour les raccordements au réseau haute tension et aux postes de transformation
- Transformateurs de distribution – pour la distribution de la moyenne tension vers la basse tension
- Transformateurs à sec – couramment utilisés à l'intérieur des bâtiments et dans les locaux techniques
- Transformateurs sur socle – pour la distribution moyenne tension en extérieur
- Transformateurs de sous-station – pour les systèmes intégrés de distribution d'énergie
La configuration exacte dépend de la tension du réseau, de la capacité de l'installation, des exigences en matière de redondance et de l'architecture du réseau de distribution électrique.
Quelle puissance un transformateur de centre de données doit-il avoir ?
La puissance du transformateur doit être choisie en fonction de la charge électrique totale plutôt que de la seule charge informatique.
La consommation électrique d'un centre de données peut inclure :
- Serveurs d'IA et GPU
- Équipements réseau
- Systèmes d'alimentation sans coupure (UPS)
- Systèmes de refroidissement
- Pompes et groupes frigorifiques
- Éclairage
- Services liés au bâtiment
- Systèmes de charge de batterie et systèmes auxiliaires
Pour les grandes installations d'IA, la demande totale en électricité peut atteindre plusieurs centaines de mégawatts. L'AIE souligne que les centres de données d'IA à très grande échelle peuvent dépasser les 100 MW, tandis que la densité de puissance au niveau des baies de serveurs augmente également rapidement.
Par conséquent, il peut s'avérer nécessaire de répartir la puissance des transformateurs sur plusieurs unités plutôt que de s'appuyer sur un seul transformateur de grande puissance.
Quels sont les niveaux de tension utilisés ?
La configuration de tension dépend du fournisseur d'électricité local et de la conception du centre de données.
Un circuit d'alimentation type peut se présenter comme suit :
Réseau haute tension → Transformateur de sous-station → Réseau de distribution moyenne tension → Transformateur de distribution → Équipements basse tension
Par exemple, le courant du réseau peut entrer sur le site en moyenne ou haute tension, puis être abaissé pour alimenter le réseau de distribution interne et les charges informatiques.
Le maintien d'une tension de distribution plus élevée sur de plus longues distances peut permettre de réduire le courant et les pertes électriques. Le ministère américain de l'Énergie recommande de bien réfléchir à la tension de distribution lors de la conception de centres de données à haute efficacité énergétique.
Au niveau des baies, le secteur s'oriente également vers des architectures à courant continu à haute tension. Les participants à l'Open Compute Project travaillent à la mise au point d'architectures d'alimentation à 800 V CC destinées aux infrastructures d'IA de nouvelle génération.
Transformateur à sec ou à immersion d'huile pour un centre de données ?
Ces deux technologies peuvent convenir, en fonction des exigences d'installation.
Transformateur à sec
Les transformateurs de type sec sont souvent privilégiés pour les locaux électriques intérieurs, car ils n'utilisent pas d'huile isolante et constituent une solution pratique lorsque la sécurité incendie et l'installation en intérieur sont des critères importants.
Parmi les applications courantes, on peut citer :
- Salles de serveurs
- Locaux électriques
- Bâtiments commerciaux
- Installations industrielles
Transformateur immergé dans l'huile
Les transformateurs à huile sont couramment utilisés pour les applications en extérieur de grande puissance et dans les sous-stations.
Ils peuvent convenir à :
- Sous-stations de services publics
- Sous-stations pour centres de données en extérieur
- Distribution électrique à haute capacité
- Grandes installations industrielles
Le choix doit tenir compte de la capacité, de l'emplacement d'installation, de la protection contre l'incendie, du rendement, de l'entretien et des normes locales.
Caractéristiques techniques clés des transformateurs destinés aux centres de données dédiés à l'IA
Lorsqu'ils choisissent un transformateur pour un centre de données, les acheteurs ne doivent pas se limiter à tenir compte de la puissance nominale en kVA ou en MVA.
Parmi les caractéristiques techniques importantes, on peut citer :
- Capacité nominale
- Tension primaire et secondaire
- Fréquence
- Groupe vectoriel
- Impédance
- Pertes à vide et en charge
- Méthode de refroidissement
- Hausse des températures
- Niveau d'isolation
- Commutateur de prises et plage de prises
- Résistance aux courts-circuits
- Exigences relatives au boîtier et à l'installation
- Configuration de redondance
- Normes applicables
Dans les installations d'IA, le rendement des transformateurs et leurs caractéristiques de charge revêtent une importance particulière, car ces derniers fonctionnent en continu et peuvent alimenter un grand nombre de charges électroniques de puissance.
Redondance des transformateurs pour les centres de données
La fiabilité est l'une des exigences les plus importantes pour les systèmes d'alimentation électrique des centres de données.
En fonction de la conception de l'installation, les transformateurs peuvent être disposés selon les schémas suivants :
- N+1
- 2N
- Systèmes redondants distribués
- Plusieurs voies d'alimentation indépendantes
La configuration appropriée dépend de la disponibilité requise, de la charge critique, de la stratégie de maintenance et du budget alloué au projet.
Comment choisir un transformateur pour centre de données d'IA
Voici un processus de sélection concret :
1. Déterminer la charge totale de l'installation
Prévoir les charges liées à l'informatique, au refroidissement, aux onduleurs et aux équipements auxiliaires.
2. Définir la tension du réseau électrique
Vérifiez la tension d'entrée et le raccordement au réseau disponible.
3. Définir l'architecture de distribution
Identifier les besoins en matière de distribution en courant continu, en moyenne tension et en basse tension.
4. Choisir la puissance du transformateur
Tenez compte de la charge actuelle, des extensions futures et de la redondance.
5. Choisir la technologie de transformateur
Choisissez un modèle à sec ou à immersion d'huile en fonction des exigences d'installation et du projet.
6. Optimiser l'efficacité
Comparez les pertes à vide, les pertes en charge et le coût total du cycle de vie.
7. Valider les normes et les essais
Assurez-vous que le transformateur est conforme aux normes CEI, IEEE ou locales applicables.
Solutions de transformateurs EverNew pour les centres de données
EverNew Transformer fabrique une large gamme de transformateurs de puissance, transformateurs de distribution, transformateurs à sec, transformateurs sur socle et transformateurs de sous-station pour des applications industrielles et d'infrastructure.
Les solutions de transformateurs peuvent être personnalisées en fonction :
- Tension
- Capacité
- Groupe vectoriel
- Impédance
- Méthode de refroidissement
- Niveau d'isolation
- Changeur de robinet
- Environnement d'installation
- Normes applicables
Dans le cadre d'un nouveau projet de centre de données dédié à l'IA, veuillez indiquer la capacité requise, les niveaux de tension, les conditions d'installation et les normes applicables au projet. EverNew peut évaluer votre demande et vous recommander une configuration de transformateur adaptée.
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