La mort de la géographie des data centers : pourquoi les marchés traditionnels ne survivront pas à l'ère de l'IA

Mis à jour le 11 décembre 2025

Mise à jour de décembre 2025 : La demande énergétique des data centers américains passe de 33 GW (2024) à 120 GW d'ici 2030 — un quasi-quadruplement en six ans. Le nord de la Virginie et Phoenix font face à des contraintes terminales en matière d'énergie et d'eau. Dominion Energy reconnaît que la capacité du réseau ne peut pas suivre la demande. Les nouvelles lignes de transmission nécessitent 7 à 10 ans d'autorisation. La disponibilité énergétique détermine désormais le choix des sites, avant les facteurs traditionnels.

Le nord de la Virginie héberge plus de capacité de data centers que n'importe quel autre marché sur Terre. Les entreprises y ont construit pendant des décennies parce que la densité de fibre optique, la proximité des clients et la familiarité réglementaire en faisaient le choix évident. Phoenix s'est développée selon une logique similaire : traitement fiscal favorable, terrains disponibles et connectivité réseau suffisante pour compter.

Les deux marchés sont positionnés pour perdre la prochaine décennie.

Le déploiement de l'infrastructure IA nécessite une puissance à une échelle que la géographie actuelle des data centers ne peut fournir. La demande énergétique des data centers américains passera de 33 GW en 2024 à 120 GW ou plus d'ici 2030 — un quasi-quadruplement en six ans.¹ Aucun réseau n'a été planifié pour cela. Les marchés traditionnels font face à des contraintes physiques strictes qu'aucun investissement ne peut surmonter dans les délais nécessaires. Les organisations qui continuent de construire dans le nord de la Virginie et à Phoenix commettent des erreurs stratégiques qui prendront des années à corriger.

Les marchés gagnants de 2030 seront déterminés par la disponibilité énergétique, et non par l'emplacement actuel des data centers. La capacité nucléaire, la production renouvelable à grande échelle et la marge de manœuvre du réseau compteront plus que les routes de fibre optique et la proximité des clients. La géographie est sur le point de connaître sa redistribution la plus dramatique depuis la fondation de l'industrie.

Pourquoi les marchés traditionnels font face à des contraintes terminales

Le nord de la Virginie a construit sa domination sur un ensemble spécifique d'avantages : proximité des clients fédéraux, densité des interconnexions de fibre optique, et un écosystème de main-d'œuvre qualifiée et de services de support. Ces avantages ont créé un effet d'entraînement où chaque nouvelle installation rendait le marché plus attractif pour la suivante.

La demande énergétique a brisé cet effet d'entraînement.

Dominion Energy, le principal fournisseur d'électricité desservant le nord de la Virginie, a publiquement reconnu que la capacité du réseau ne peut pas suivre le rythme de la demande des data centers.² Les nouvelles infrastructures de transmission nécessitent 7 à 10 ans pour être autorisées et construites. Les sous-stations nécessitent 3 à 5 ans. La courbe de demande dépasse le calendrier des infrastructures d'un facteur deux ou plus. Les entreprises peuvent obtenir des terrains et des permis de construire dans le nord de la Virginie plus rapidement qu'elles ne peuvent obtenir de l'électricité.

Phoenix fait face à des contraintes parallèles avec des complications supplémentaires. Le réseau du comté de Maricopa a été construit pour desservir des charges résidentielles et commerciales avec des schémas quotidiens prévisibles. Les data centers exigent une puissance de base constante à des densités que l'infrastructure résidentielle n'a jamais anticipées.

La disponibilité de l'eau aggrave le problème d'une manière que le refroidissement liquide ne résout pas entièrement. Le refroidissement traditionnel des data centers consomme 1,8 à 4,0 litres d'eau par kWh de charge informatique.³⁵ Une installation de 100 MW utilisant un refroidissement par évaporation consomme 300 à 500 millions de gallons par an — l'équivalent de 3 500 foyers moyens. La crise des eaux souterraines de l'Arizona a forcé le comté de Maricopa à restreindre les nouveaux développements résidentiels dans les zones sans approvisionnement en eau garanti sur 100 ans.³⁶

Les data centers font l'objet d'une surveillance accrue. Phoenix a approuvé des installations consommant 765 millions de gallons d'eau souterraine par an — l'équivalent de 5 % de la consommation résidentielle en eau de la ville pour seulement une poignée de data centers.³⁷ Les opérateurs doivent désormais concourir pour les droits sur l'eau aux côtés des promoteurs résidentiels, de l'agriculture et de l'industrie manufacturière. L'environnement politique devient moins favorable à mesure que l'eau devient la contrainte déterminante de la région.

Le refroidissement liquide réduit mais n'élimine pas la consommation d'eau. Les systèmes de refroidissement direct sur puce nécessitent toujours un rejet de chaleur, souvent via des tours de refroidissement qui évaporent l'eau. Les systèmes de refroidissement à sec en boucle fermée qui éliminent la consommation d'eau nécessitent plus d'énergie et fonctionnent moins efficacement sous la chaleur estivale de Phoenix. Le compromis existe quelle que soit l'approche de refroidissement. Les nouvelles installations font face à des délais d'approbation plus longs et des coûts plus élevés pour des droits sur l'eau qui n'existaient pas il y a cinq ans.

Les marchés qui ont dominé les années 2010 ont optimisé pour les contraintes des années 2010. La connectivité par fibre optique importait quand les données devaient parcourir de courtes distances pour atteindre les utilisateurs. Les coûts immobiliers importaient quand les installations fonctionnaient à 5-10 kW par rack. Les marchés du travail importaient quand les opérations nécessitaient de grandes équipes locales.

L'infrastructure IA inverse ces priorités. Les données voyagent à la vitesse de la lumière ; quelques centaines de kilomètres de fibre supplémentaires ajoutent des millisecondes à un chiffre de latence que la plupart des charges de travail ne peuvent pas détecter. Les coûts immobiliers deviennent des erreurs d'arrondi quand un seul rack consomme plus de 100 kW de puissance. Les opérations se centralisent de plus en plus vers la surveillance à distance, réduisant l'importance des marchés du travail locaux.

La disponibilité énergétique devient la seule contrainte qui compte, et les marchés traditionnels en ont moins qu'ils n'en ont besoin.

La physique qui force la redistribution géographique

Le passage de l'informatique traditionnelle à l'IA change fondamentalement la relation entre les data centers et les réseaux électriques.

Un data center de l'ère 2020 exécutant des charges de travail d'entreprise consommait peut-être 20-30 MW à pleine capacité. L'interconnexion avec le réseau à cette échelle, bien que non triviale, s'inscrivait dans les horizons de planification et les réserves de capacité de la plupart des marchés majeurs. Un fournisseur d'électricité pouvait accommoder une nouvelle charge de 30 MW avec des investissements réseau relativement mineurs.

Un cluster d'entraînement IA de l'ère 2025 nécessite 100-300 MW pour une seule installation.⁴ Les chiffres augmentent. Le campus prévu par Microsoft dans le Wisconsin consommera 1 GW.⁵ Le projet Stargate anticipe des installations nécessitant 1 à 5 GW chacune.⁶ Des bâtiments individuels consommeront plus d'énergie que de petites villes.

Aucun réseau existant ne peut absorber ces charges sans un investissement massif en amont. Les transformateurs, les lignes de transmission et la capacité de production nécessaires pour desservir des installations à l'échelle du gigawatt n'existent tout simplement pas dans la plupart des marchés. Les construire prend plus de temps que les entreprises d'IA ne sont prêtes à attendre.

La physique de la transmission d'électricité contraint les solutions. L'électricité subit des pertes proportionnelles à la distance et inversement proportionnelles à la tension. La transmission haute tension réduit les pertes mais nécessite une infrastructure coûteuse. En pratique, les grands consommateurs d'énergie doivent se situer près des sources de production ou accepter les coûts et la complexité d'une transmission dédiée.

Les data centers IA se relocalisent vers les sources d'énergie plutôt que d'attendre que les sources d'énergie les atteignent. Les implications géographiques sont profondes.

Où se trouve l'énergie

Les marchés qui domineront l'infrastructure IA jusqu'en 2030 partagent une caractéristique commune : une capacité de production abondante que les clients existants n'utilisent pas pleinement.

Le Québec offre de l'énergie hydroélectrique à des tarifs parmi les plus bas d'Amérique du Nord — environ 0,05 $/kWh pour les grands consommateurs industriels contre plus de 0,10 $ en Virginie.⁷ L'infrastructure hydroélectrique massive de la province génère plus d'électricité que le Québec n'en consomme, créant une capacité disponible pour l'exportation ou de nouvelles charges importantes. Le climat froid réduit les coûts de refroidissement. L'environnement politique accueille favorablement les investissements dans les data centers.

Les hyperscalers l'ont remarqué. Google a annoncé une expansion de 735 millions de dollars à Beauharnois en 2024.²⁴ Microsoft a engagé 1,3 milliard de dollars dans plusieurs investissements au Québec.²⁵ Amazon continue d'étendre sa région de Montréal. Hydro-Québec rapporte plus de 3 000 MW de capacité disponible spécifiquement pour le développement de data centers — assez pour alimenter des installations qu'il faudrait une décennie à la Virginie pour interconnecter.²⁶ Le Québec capturera une part significative de l'infrastructure IA qui aurait autrement afflué vers les marchés américains.

Le sud-est des États-Unis combine une production nucléaire existante avec un environnement réglementaire favorable au nouveau développement nucléaire. Les unités 3 et 4 de Vogtle en Géorgie représentent la première nouvelle construction nucléaire aux États-Unis depuis des décennies.⁸ La Tennessee Valley Authority exploite sept réacteurs nucléaires avec 9 000 MW de capacité disponible pour le développement économique.²⁷ Le territoire de service de Duke Energy comprend une production nucléaire substantielle. Georgia Power offre des tarifs fixes sur 20 ans pour les grands clients industriels — le type de certitude tarifaire à long terme que les investisseurs en infrastructure IA exigent.²⁸

Le capital afflue en conséquence. Meta a étendu son campus en Géorgie avec des investissements dépassant 800 millions de dollars.²⁹ Google a engagé 1 milliard de dollars pour son expansion au Tennessee.³⁰ QTS, Digital Realty et Equinix ont tous étendu leur présence sur le marché d'Atlanta. Le sud-est peut offrir une énergie de base que les marchés renouvelables intermittents ne peuvent pas fournir.

Les pays nordiques offrent la combinaison optimale pour l'infrastructure IA à refroidissement liquide : énergie renouvelable à grande échelle (principalement hydro et éolien), températures ambiantes naturellement froides qui réduisent la consommation d'énergie de refroidissement, environnements réglementaires stables et forte connectivité avec les marchés européens.⁹

Le bilan parle clairement. Meta a construit son premier data center hors des États-Unis à Luleå, en Suède, spécifiquement pour les avantages en matière d'énergie et de refroidissement.³¹ Google a étendu son installation de Hamina, en Finlande, au-delà de 1 GW de capacité.³² Microsoft a engagé des investissements de plusieurs milliards de dollars dans toute la région nordique.³³ L'efficacité énergétique moyenne (PUE) dans les installations nordiques est de 1,15 contre plus de 1,4 au niveau mondial — un avantage d'efficacité de 20 % qui se cumule annuellement.³⁴ La région fonctionne avec 100 % d'énergie renouvelable en standard, pas en option premium. La Norvège, la Suède et la Finlande captureront les investissements européens en infrastructure IA qui auraient autrement pu se localiser dans des marchés traditionnels comme Francfort, Londres ou Amsterdam.

L'Islande représente un cas extrême avec une énergie géothermique fournissant une électricité de base sans carbone à des coûts compétitifs avec n'importe quel marché mondial.¹⁰ L'isolement crée des défis de latence pour les applications en temps réel mais fonctionne bien pour les charges de travail d'entraînement où la latence n'importe pas. L'Islande passera d'une curiosité de niche à un marché d'infrastructure IA significatif.

Ces marchés partagent la caractéristique d'avoir résolu le problème énergétique avant l'arrivée de la vague de demande IA. Ils disposaient d'une capacité de production excédentaire pour des raisons historiques sans rapport avec les data centers. Cet accident historique devient un avantage stratégique.

Pourquoi le refroidissement par air est déjà mort pour l'infrastructure IA

Les exigences de gestion thermique du matériel IA rendent le refroidissement par air traditionnel obsolète, et cette obsolescence accélère la redistribution géographique.

Les GPU Blackwell de NVIDIA dissipent environ 1 200 watts par puce en pleine charge.¹¹ Un rack contenant huit GPU GB200 consomme plus de 100 kW. Les clusters d'entraînement approchent 150 kW par rack. L'air ne peut pas évacuer la chaleur à ces densités suffisamment efficacement pour maintenir les températures de fonctionnement des puces.

La physique est simple. L'air a une faible conductivité thermique et une faible capacité calorifique par rapport aux liquides. Évacuer 150 kW de chaleur avec de l'air nécessite des volumes de flux d'air massifs qui créent leurs propres coûts énergétiques et problèmes de bruit. L'approche n'est pas évolutive.

Le refroidissement liquide direct sur puce, où des plaques froides attachées aux processeurs font circuler de l'eau ou un liquide de refroidissement spécialisé, gère des densités de rack jusqu'à environ 80-100 kW.¹² La technologie fonctionne avec les conceptions de data center à plancher surélevé existantes et nécessite des changements d'infrastructure moins radicaux que l'immersion totale.

Au-delà de 100 kW par rack, le refroidissement par immersion devient nécessaire. Les serveurs sont entièrement immergés dans un fluide diélectrique qui absorbe la chaleur directement de tous les composants.¹³ L'immersion monophasique maintient le fluide à l'état liquide en permanence ; l'immersion biphasique permet au fluide de bouillir à la surface des composants, augmentant considérablement l'efficacité du transfert de chaleur.

La base installée actuelle reflète le passé, pas l'avenir. La densité moyenne mondiale par rack reste seulement de 12 kW.¹⁴ Moins de 10 % des data centers exploitent un quelconque refroidissement par immersion.¹⁵ Ces statistiques décrivent des installations construites pour des charges de travail qui ne représentent plus le vecteur de croissance.

Les nouvelles constructions axées sur l'IA adoptent par défaut une infrastructure de refroidissement liquide. La question n'est pas de savoir s'il faut déployer le refroidissement liquide mais lequel

[Contenu tronqué pour la traduction]