Le refroidissement liquide devient mainstream : 2025 marque le point de bascule pour l'infrastructure IA

10 décembre 2025 Rédigé par Blake Crosley

2025 est l'année où le refroidissement liquide est passé de technologie de pointe à standard de base. Plus limité aux déploiements de niche ou aux conceptions expérimentales, le refroidissement liquide est devenu un élément essentiel pour l'infrastructure IA.¹ Le marché du refroidissement par immersion pour centres de données a atteint 4,87 milliards de dollars en 2025 et devrait atteindre 11,10 milliards de dollars d'ici 2030, avec un TCAC de 17,91 %.² Ce changement reflète des évolutions fondamentales dans la densité de puissance des GPU qui rendent le refroidissement par air insuffisant pour les charges de travail IA.

À mi-parcours de 2025, la transition vers le refroidissement liquide est devenue opérationnelle, stratégique, pleinement capitalisée et intégrée aux feuilles de route d'infrastructure des acteurs les plus ambitieux du secteur.³ Les hyperscalers comme Google, Meta, AWS et Microsoft déploient des environnements refroidis par liquide dans leurs installations les plus récentes en raison des densités de puissance accrues liées aux charges de travail IA et HPC.⁴

Facteurs de densité de puissance

La consommation électrique des GPU a dépassé les capacités du refroidissement par air pour les déploiements IA denses.

Densités de rack actuelles

La densité de puissance moyenne des racks de centres de données a augmenté de 38 % entre 2022 et 2024, avec des densités atteignant désormais 80 kW à 120 kW dans les clusters IA.⁵ Les conceptions de racks NVIDIA Blackwell atteignent des pics de densité de 132 kW, avec les futurs serveurs Blackwell Ultra et Rubin nécessitant 250 à 900 kW par rack.⁶

Le refroidissement par air ne peut pas évacuer efficacement la chaleur à ces densités de puissance. La physique du transfert de chaleur par convection limite l'efficacité du refroidissement par air, quels que soient la vitesse des ventilateurs ou la capacité des unités de traitement d'air. Le refroidissement liquide offre des coefficients de transfert thermique fondamentalement supérieurs permettant un fonctionnement à haute densité.

Exigences thermiques des GPU

Les GPU modernes nécessitent un contrôle précis de la température pour des performances et une fiabilité optimales. Le throttling thermique réduit les performances lorsque les températures dépassent les spécifications. Un refroidissement constant maintient des performances soutenues sous des charges de travail intensives.

Le refroidissement liquide offre des températures plus stables que le refroidissement par air. Le refroidissement liquide direct sur puce évacue la chaleur à la source plutôt que de dépendre de la circulation d'air à travers des géométries de serveurs complexes. Cette stabilité permet des performances prévisibles pour les charges de travail IA exigeantes.

Panorama technologique

Plusieurs technologies de refroidissement liquide répondent à différentes exigences et contextes de déploiement.

Refroidissement direct sur puce

Le refroidissement liquide direct sur puce fait circuler un liquide caloporteur à travers des plaques froides fixées directement aux GPU et autres composants générateurs de chaleur. Cette approche fournit un refroidissement ciblé pour les composants les plus puissants tout en maintenant le refroidissement par air pour les éléments moins puissants.

Supermicro a lancé des solutions NVIDIA Blackwell à l'échelle du rack avec des unités de distribution de liquide de refroidissement de 250 kW, doublant la capacité précédente.⁷ Cette augmentation de capacité des CDU reflète les besoins croissants en puissance des GPU. Les solutions directes sur puce évoluent avec les générations de GPU.

Refroidissement par immersion

L'immersion monophasée plonge les serveurs dans un fluide diélectrique qui absorbe la chaleur par contact direct. Cette approche élimine les ventilateurs et la gestion du flux d'air tout en fournissant un refroidissement uniforme. Le SmartPod de Submer atteint 140 kW par rack avec un PUE entre 1,03 et 1,1, contre une moyenne mondiale de 1,6 à 1,9 pour les installations traditionnelles refroidies par air.⁸

L'immersion biphasée fait bouillir le fluide diélectrique sur les surfaces chaudes, la vapeur se condensant pour retourner au bain liquide. Le changement de phase offre un transfert thermique supérieur. Microsoft a testé l'immersion biphasée pour des clusters d'entraînement IA, rapportant un gain d'efficacité énergétique de 30 % et une fiabilité matérielle accrue.⁹

Échangeurs de chaleur en porte arrière

Les échangeurs de chaleur en porte arrière captent la chaleur résiduelle à l'échappement du rack, offrant une option de transition pour les installations avec une infrastructure refroidie par air. Cette approche réduit la charge de refroidissement de l'installation sans nécessiter de modifications au niveau des serveurs. Cette technologie fait le pont entre le refroidissement par air et le refroidissement liquide pendant les transitions d'installations.

Dynamique de déploiement

Les déploiements majeurs de 2025 démontrent l'arrivée du refroidissement liquide dans le mainstream.

Partenariats avec les fournisseurs

En février 2025, Asperitas s'est associé à Cisco dans le cadre de Cisco Engineering Alliance, combinant les technologies de refroidissement par immersion avec le Unified Compute System de Cisco.¹⁰ Ce partenariat valide le refroidissement par immersion pour les déploiements d'entreprise au-delà de l'hyperscale.

En février 2025, Submer s'est lancé dans la conception, la construction et les services de centres de données pour permettre le développement d'infrastructures IA.¹¹ Cette expansion de fournisseur de refroidissement à fournisseur d'infrastructure reflète le rôle central du refroidissement liquide dans les centres de données IA.

En mars 2025, LiquidStack a inauguré son siège à Carrollton, Texas, triplant sa capacité de production.¹² Cette expansion de capacité répond à une demande dépassant les capacités de production précédentes.

Adoption régionale

L'Amérique du Nord ancre l'adoption grâce aux déploiements à l'échelle de production par les fournisseurs de cloud hyperscale. Les marchés établis de centres de données en Virginie, au Texas et en Oregon voient le refroidissement liquide devenir la norme pour les nouvelles installations compatibles IA.

L'Asie-Pacifique affiche la croissance la plus forte, le Japon, la Chine et la Corée du Sud étant les champions des clusters IA refroidis par liquide. La région devrait enregistrer le TCAC le plus élevé de 23,2 % de 2025 à 2030.¹³ Les initiatives gouvernementales en matière d'IA stimulent le déploiement rapide d'infrastructures refroidies par liquide.

Implications pour la planification

Les organisations planifiant une infrastructure IA devraient évaluer les besoins en refroidissement liquide pour les déploiements actuels et futurs.

Conception de nouvelles installations

Les nouvelles installations compatibles IA devraient intégrer l'infrastructure de refroidissement liquide dès la phase de conception. La rénovation est considérablement plus coûteuse et perturbatrice que l'inclusion initiale dans la conception. Les conceptions d'installations devraient prendre en compte à la fois les options directes sur puce et par immersion.

Le placement des unités de distribution de liquide de refroidissement, les trajets de tuyauterie et la charge au sol pour les racks remplis de liquide nécessitent des décisions de conception précoces. Les systèmes mécaniques des installations doivent supporter le rejet de chaleur du refroidissement liquide en complément ou en remplacement des groupes frigorifiques traditionnels.

Adaptation des installations existantes

Les installations existantes font face à des décisions plus difficiles concernant l'adoption du refroidissement liquide. Les coûts de rénovation et les perturbations opérationnelles doivent être mis en balance avec le maintien du refroidissement par air avec ses limitations de densité. Certaines installations peuvent ne pas supporter économiquement une rénovation pour le refroidissement liquide.

Les approches hybrides déployant le refroidissement liquide pour les nouvelles infrastructures IA tout en maintenant le refroidissement par air pour les charges de travail héritées offrent des chemins de transition. L'approche hybride limite l'étendue de la rénovation tout en permettant le support des charges de travail IA.

Capacités opérationnelles

Le refroidissement liquide introduit des exigences opérationnelles au-delà de la gestion traditionnelle des centres de données. La surveillance de la qualité du liquide de refroidissement, la détection des fuites et les procédures de maintenance spécialisées nécessitent une formation et des outils. Les équipes d'exploitation ont besoin d'une expertise en refroidissement liquide.

Le réseau de 550 ingénieurs de terrain d'Introl accompagne les organisations mettant en œuvre une infrastructure de refroidissement liquide pour les déploiements IA.¹⁴ L'entreprise s'est classée 14e au classement Inc. 5000 2025 avec une croissance de 9 594 % sur trois ans.¹⁵

Un déploiement professionnel sur 257 sites mondiaux garantit les meilleures pratiques en matière de refroidissement liquide quelle que soit la géographie.¹⁶ L'expertise en mise en œuvre réduit les risques lors des transitions technologiques.

Cadre décisionnel : technologie de refroidissement par charge de travail

Étapes concrètes : 1. Auditer la densité actuelle : Mesurer la consommation électrique réelle vs potentielle des racks 2. Projeter la feuille de route GPU : Prévoir 2 à 3 fois la densité actuelle dans les 3 ans 3. Évaluer les contraintes des installations : Évaluer la faisabilité de la rénovation vs nouvelle construction 4. Développer l'expertise opérationnelle : Former les équipes aux opérations de refroidissement liquide avant le déploiement

Comparaison des technologies

Points clés à retenir

Pour les planificateurs d'installations : - Marché du refroidissement liquide : 4,87 Md$ (2025) → 11,1 Md$ (2030) avec un TCAC de 17,91 % - Refroidissement par air physiquement insuffisant au-dessus de 50 kW/rack - Les nouvelles installations IA devraient intégrer le refroidissement liquide dès la conception

Pour les équipes d'infrastructure : - Direct sur puce : évolue avec les générations de GPU, cible les composants les plus chauds - Immersion : PUE 1,03-1,1 vs 1,6-1,9 pour le refroidissement par air (30 %+ d'économies d'énergie) - Asie-Pacifique en croissance la plus rapide (TCAC 23,2 %) portée par les initiatives gouvernementales IA

Pour les achats : - Supermicro : CDU 250 kW pour solutions Blackwell à l'échelle du rack - Submer SmartPod : 140 kW/rack à PUE 1,03-1,1 - LiquidStack : capacité de production triplée pour répondre à la demande

Perspectives

Le refroidissement liquide est passé de technologie émergente à standard d'infrastructure pour les déploiements IA. Les organisations planifiant une infrastructure IA sans capacité de refroidissement liquide risquent des limitations de déploiement à mesure que la puissance des GPU continue d'augmenter.

Le dossier économique et opérationnel du refroidissement liquide se renforce à chaque génération de GPU. Une adoption précoce fournit une expérience opérationnelle et évite les transitions précipitées lorsque le refroidissement par air atteint ses limites absolues. 2025 marque l'année où le refroidissement liquide est devenu inévitable plutôt qu'optionnel pour une infrastructure IA sérieuse.

Références

Catégorie : Infrastructure et refroidissement Urgence : Élevée — Transition technologique avec implications immédiates pour la planification Nombre de mots : ~1 800