Dans les médias, nous avons entendu parler de la proposition de Sam Altman au gouvernement de construire plusieurs centres de données à grande échelle avec des besoins énergétiques importants pour répondre aux besoins croissants en calcul de l'IA. Il n'existe pas de source durable ni d'endroit unique sur terre pour construire de grands centres de données à ce stade. Cela nécessite de la diligence, de l'analyse et également une ouverture à l'innovation. Voici quelques points que j'ai résumés pour que mes lecteurs puissent y réfléchir :

Impossibilité de construire seul des centres de données à grande échelle

Oublions tout le reste, mais il est impossible de construire un centre de données de 5 GW à lui seul. L'idée de construire plusieurs centres de données de 5 GW dépasse les capacités d'une seule entreprise ou d'un seul individu, quelles que soient ses ressources. A titre de comparaison, 5 GW d'électricité suffisent à alimenter New York (seulement en été, les besoins grimpent à 10 GW), et la construction d’infrastructures pour gérer ces demandes énergétiques nécessite une coordination avec les sociétés de services publics, les gouvernements locaux et les agences fédérales.

L’ampleur de la proposition d’OpenAI implique que le gouvernement américain et d’autres acteurs institutionnels devraient être fortement impliqués pour fournir le soutien réglementaire nécessaire, l’attribution des terres, l’approvisionnement en énergie et l’infrastructure technologique. Aucune entité ne pourrait y parvenir seule, car cela nécessite un réseau de parties prenantes issues des entreprises énergétiques, des régulateurs environnementaux et des experts du secteur.

Impact environnemental même avec des sources d'énergie vertes et nucléaires

L’empreinte carbone d’un datacenter de cette envergure est insupportable pour l’environnement, même si l’on utilise des sources vertes. Un datacenter nécessitant 5 GW d’énergie aura une empreinte carbone énorme à moins d’être entièrement alimenté par des sources d’énergie vertes. Cependant, même les sources d’énergie renouvelables (solaire, éolienne) ont des coûts environnementaux, tels que l’utilisation des terres, la production de matériaux et les problèmes d’intermittence qui nécessitent des solutions de stockage d’énergie.

L’énergie nucléaire est certes une source d’énergie à faible émission de carbone, mais elle n’est pas exempte de défis, notamment l’opposition du public, les coûts initiaux élevés et les longs délais de construction. Les avantages environnementaux de l’énergie nucléaire (réduction des émissions de carbone) ne tiennent toujours pas compte des déchets nucléaires potentiels ni de l’impact de l’utilisation de l’eau pour le refroidissement des réacteurs.

Au-delà de la consommation énergétique, les matériaux nécessaires à la construction et à l’entretien de ces centres de données massifs (métaux, terres rares, béton, etc.) ont des impacts environnementaux importants. De plus, les déchets électroniques issus de serveurs obsolètes contribuent à des dommages écologiques à long terme, même si les centres de données sont alimentés par une énergie propre.

La solution n’est pas noire ou blanche et les microcentres distribués pourraient combler le vide.

Plutôt que de concentrer des ressources aussi colossales dans quelques mégacentres de données, une approche distribuée permettrait de garantir la résilience en cas de pannes localisées ou de catastrophes environnementales. Cette approche pourrait également minimiser les pertes de transmission d'énergie et réduire la charge environnementale sur un seul site.

Les centres décentralisés peuvent exploiter les sources d’énergie verte locales (solaire, éolienne, hydraulique) et éviter de dépendre d’une seule source d’énergie à grande échelle comme le nucléaire ou les combustibles fossiles. Cela permet une meilleure intégration dans les réseaux énergétiques régionaux et l’utilisation des énergies renouvelables de manière plus adaptable.

Les centres de données de plus petite taille, répartis dans différents climats, pourraient tirer parti des solutions de refroidissement naturel, réduisant encore davantage l’énergie nécessaire aux systèmes de refroidissement artificiel. Par exemple, les centres de données situés dans des climats plus froids peuvent utiliser l’air extérieur pour le refroidissement plutôt que la climatisation, qui consomme beaucoup d’énergie.

Il est également important de souligner que les centres de données distribués apporteront de nombreuses opportunités aux communautés locales, notamment l’accès à Internet à haut débit et aux services de fibre optique. Sans les services de télécommunication, les centres distribués connaîtront des problèmes de latence et les fournisseurs de haut débit auront un rôle important à jouer à cet égard.

Malheureusement, le communiqué de presse de Sam Altman parle de l'exploitation du centre de données en elle-même comme d'une marchandise ; cependant, l'industrie doit faire preuve d'innovation.

Les centres de données sont souvent considérés comme des produits interchangeables axés sur l’évolutivité et la rentabilité, mais cela néglige les véritables défis de l’innovation dans des domaines tels que l’efficacité énergétique, le refroidissement et la sécurité.

De plus, l’IA doit faire face à des défis spécifiques qui nécessitent des innovations et des études de cas avec les utilisateurs de l’entreprise. Les besoins des modèles d’IA tels que ceux développés par OpenAI repoussent les limites de ce que les centres de données peuvent gérer. Les innovations matérielles (par exemple, les puces d’IA spécialisées, les technologies de refroidissement) et logicielles (par exemple, les cadres de calcul distribué) sont essentielles pour répondre à ces nouvelles exigences. Il ne s’agit pas seulement de construire des centres de données plus grands, mais aussi des centres de données plus intelligents capables d’optimiser les performances des charges de travail de l’IA.

La nature à grande échelle de ces projets nécessite l'implication des pouvoirs publics. Les investissements dans les infrastructures de données ne doivent pas être concentrés dans quelques entreprises. La démocratisation de l'accès aux centres de données grâce à des mesures d'incitation et de soutien gouvernementales pourrait garantir un paysage plus large et plus compétitif. Cela peut stimuler l'innovation, en particulier pour les petites entreprises ou les institutions universitaires qui ne peuvent pas se permettre de construire leurs propres installations mais ont besoin de ressources informatiques avancées.

Examinons de plus près ce que signifient innovation et soutien gouvernemental. Le soutien gouvernemental par le biais de partenariats public-privé est essentiel au succès des centres de données, en particulier lorsqu'il s'agit de solutions énergétiques vertes ou nucléaires, et offre des incitations aux petits et nouveaux acteurs du secteur. Le pitch d'OpenAI à la Maison Blanche souligne la nécessité d'un soutien gouvernemental pour surmonter les énormes obstacles énergétiques et réglementaires ; cependant, il ne répond pas au besoin de challengers et, dans cette économie, au besoin de soutien institutionnel et gouvernemental pour les challengers.

Les solutions durables et écologiques ne se limitent pas à des discussions, et il n’existe pas de solution miracle. Des investissements dans des technologies plus économes en énergie, des systèmes de refroidissement et des logiciels de gestion de centres de données sont nécessaires pour répondre à la demande toujours croissante de puissance de calcul de l’IA. Les subventions et les incitations gouvernementales pourraient accélérer l’innovation dans ces domaines.

Un réseau décentralisé de centres de données, potentiellement financé par des subventions ou des incitations gouvernementales, permettrait non seulement de répartir la demande énergétique, mais aussi de promouvoir l’innovation dans un plus large éventail de zones géographiques. Cela pourrait démocratiser l’accès aux ressources avancées de l’IA, en permettant aux petites organisations et aux gouvernements locaux de construire ou d’accéder à des centres de données plus petits et spécialisés.

Dans l’ensemble, si la vision d’OpenAI pour des centres de données à grande échelle de 5 GW reflète les besoins informatiques croissants de l’IA, les défis environnementaux et logistiques liés à la construction de telles installations sont immenses. Même avec l’énergie verte ou nucléaire, l’impact environnemental reste important. Une approche distribuée des centres de données, associée à l’innovation dans les infrastructures, la gestion de l’énergie et le refroidissement, constituerait une solution plus résiliente, durable et évolutive. De plus, la perception des centres de données comme de simples produits de base est dépassée ; l’innovation est essentielle pour répondre aux exigences de l’IA et du calcul haute performance (HPC). Le soutien des gouvernements et la démocratisation des investissements sont essentiels pour favoriser cette innovation et garantir que ces avancées soient accessibles à plus qu’à quelques grands acteurs.

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