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Câblage structuré vs. conduites de refroidissement liquide : concevoir pour des racks de 100 kW et plus

Alors que les charges de travail IA poussent les densités de racks au-delà de 100 kW, les data centers doivent maîtriser à la fois le câblage structuré pour le flux de données et le refroidissement liquide pour l'évacuation de la chaleur. Découvrez comment concevoir une infrastructure qui maintient les GPU à leurs performances optimales.

Câblage structuré vs. conduites de refroidissement liquide : concevoir pour des racks de 100 kW et plus

Les data centers comptaient autrefois leurs succès en mégawatts ; aujourd'hui, ils se vantent de leurs kilowatts par rack. Alors que les charges de travail IA explosent et que les densités de racks dépassent le seuil des 100 kW, les équipes d'exploitation font face à un nouvel exercice d'équilibre : maintenir le flux de données à travers des voies de fibre impeccables tout en évacuant rapidement une chaleur intense. Les enjeux sont tangibles — une conception ratée signifie des GPU grillés et des factures d'énergie en spirale — chaque chemin, tuyau et panneau de brassage doit donc remplir son rôle dès le premier jour.

Le seuil des 100 kW

Les baies GPU modernes consomment désormais plus de 100 kW par rack — une charge électrique autrefois réservée aux petites sous-stations.¹ Les opérateurs qui visent ces densités doivent élever à la fois l'infrastructure de câblage et le réseau de refroidissement au rang d'infrastructure de premier niveau. Négligez l'un ou l'autre système, et votre espace blanc premium se transforme en radiateur surdimensionné plutôt qu'en salle de données productive.

Câblage structuré : la base de la fiabilité

Le câblage structuré organise les chemins cuivre et fibre selon une hiérarchie disciplinée et offre trois avantages essentiels :

Flux d'air non obstrué. Les faisceaux regroupés protègent les plénums sous plancher et en hauteur, permettant aux unités CRAH de maintenir une distribution d'air froid constante.

Réduction du temps moyen de réparation. Des ports clairement étiquetés et des cassettes pré-connectées permettent aux techniciens d'isoler et de restaurer les liaisons défaillantes en quelques minutes.

Intégrité du signal. Les cassettes haute densité imposent un rayon de courbure approprié, protégeant les optiques 400 GbE des pertes par micro-courbure.²

Les salles refroidies par air fonctionnant à 100 kW — ou au-delà — ne réussissent que lorsque le câblage ne bloque jamais le flux d'air critique.

Conduites de refroidissement liquide : extraction thermique directe

Le refroidissement par air perd en efficacité au-delà d'environ 50 kW par rack. Le refroidissement liquide — via des boucles à plaques froides ou des cuves d'immersion — évacue la chaleur directement du composant et l'envoie vers des échangeurs thermiques externes.

Capacité thermique supérieure. L'eau évacue la chaleur 3 500 × plus efficacement par volume que l'air pour une même élévation de température.³

Efficacité énergétique améliorée. Abaisser les températures d'alimentation du liquide de refroidissement permet aux opérateurs d'augmenter les points de consigne des refroidisseurs et de réduire le PUE de 10 à 20 pour cent dans les déploiements en production.⁴

Coordination des chemins. Les tuyaux de liquide nécessitent un espace de chemin de câbles dédié, les équipes de conception les séparent donc des faisceaux optiques dès la phase de conception.

Points forts comparatifs de performance

Évacuation de la chaleur : Le câblage structuré favorise un flux d'air non obstrué, tandis que les conduites de refroidissement liquide extraient la chaleur directement au niveau des composants.

Maintenance : Les équipes de câblage remplacent les cassettes et vérifient les liaisons rapidement ; les spécialistes du refroidissement utilisent des raccords rapides secs et effectuent des tests d'étanchéité.

Encombrement : Les faisceaux de fibres restent compacts ; les tuyaux de refroidissement nécessitent un diamètre plus important et un rayon de courbure plus large.

Impact des pannes : Une rupture de fibre isole une seule liaison ; une fuite de liquide de refroidissement peut provoquer une interruption plus étendue.

Compétences requises : Le travail de câblage repose sur des techniciens réseau basse tension, tandis que les systèmes liquides nécessitent des experts en mécanique et manipulation des fluides.

La plupart des installations hyperscale combinent les deux systèmes : le câblage structuré transporte les données et les conduites liquides évacuent la chaleur.

La méthodologie de déploiement rapide d'Introl

Les équipes terrain d'Introl ont installé plus de 100 000 GPU et posé plus de 64 000 kilomètres de fibre à travers des clusters IA mondiaux.⁵ Un effectif de 550 ingénieurs se mobilise sous 72 heures, installe 1 024 nœuds H100 et 35 000 jarretières fibre en 14 jours, et livre des systèmes de confinement entièrement instrumentés dans les délais.⁶

Les pratiques fondamentales incluent :

  1. Chemins dédiés. Les chemins de câbles aériens au-dessus des allées chaudes transportent les tuyaux de liquide ; les paniers mis à la terre sous le plancher transportent les faisceaux de fibres.

  2. Fibre haute densité. Les faisceaux MPO à vingt-quatre brins minimisent la largeur des faisceaux, créant de l'espace pour les collecteurs de refroidissement.

  3. Collecteurs à courte distance. Les collecteurs au niveau du rack réduisent la longueur des tuyaux et créent des zones de déconnexion sèche isolées.

  4. Formation pluridisciplinaire. Les techniciens réseau se certifient aux procédures de manipulation des fluides, tandis que le personnel mécanique maîtrise les tolérances de gestion de la fibre.

Durabilité et développements futurs

Les chemins de câbles hybrides regroupent désormais des canaux de fibre blindés avec des boucles de liquide doubles, simplifiant l'installation et préservant l'espace des chemins de câbles.⁷ Les ingénieurs du National Renewable Energy Laboratory captent la chaleur résiduelle au niveau des racks et l'injectent dans les réseaux de chauffage urbain, transformant l'énergie thermique excédentaire en chaleur pour la communauté.⁸ La prochaine directive d'ASHRAE relève les températures d'entrée de rack autorisées, ouvrant la voie à une intégration plus étroite des schémas de refroidissement par air et liquide.⁹

Nos ingénieurs soumettent chaque nouvelle idée à des tests rigoureux dans notre laboratoire pilote, ne conservant que celles qui résistent, et déploient ces solutions gagnantes dans des projets réels — qu'il s'agisse d'une construction neuve ou de la rénovation d'une salle existante. Les bénéfices sont évidents : des configurations de racks plus denses, des factures d'énergie réduites et un gain en durabilité dont les équipes sur le terrain comme les dirigeants peuvent être fiers.

Conclusions

Le câblage structuré garantit l'intégrité des données et l'agilité opérationnelle, tandis que les conduites de refroidissement liquide assurent la stabilité thermique à haute densité. Les installations qui orchestrent les deux systèmes dès la conception bénéficient de performances prévisibles, d'une consommation énergétique optimisée et de délais de déploiement accélérés. Une planification soigneuse des chemins, une installation disciplinée et une expertise transversale transforment les racks de 100 kW d'un concept ambitieux en une réalité fiable.

Références (Chicago Author-Date)

  1. Uptime Institute. Global Data Center Survey 2024: Keynote Report 146M. New York: Uptime Institute, 2024.

  2. Cisco Systems. Fiber-Optic Cabling Best Practices for 400 G Data Centers. San José, CA: Cisco White Paper, 2023.

  3. American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. Thermal Guidelines for Data Processing Environments, 6th ed. Atlanta: ASHRAE, 2022.

  4. Lawrence Berkeley National Laboratory. Measured PUE Savings in Liquid-Cooled AI Facilities. Berkeley, CA: LBNL, 2024.

  5. Introl. "Accelerate the Future of AI with Introl Managed GPU Deployments." Consulté le 26 juin 2025. https://introl.com/.

  6. Introl. "Frankfurt Case Study." Consulté le 26 juin 2025. https://introl.com/case-studies/frankfurt.

  7. Open Compute Project. Advanced Cooling Solutions: 2025 Specification Draft. San José, CA: OCP Foundation, 2025.

  8. Huang, Wei. "Rack-Level Heat Recovery in Liquid-Cooled AI Clusters." Journal of Sustainable Computing 12, no. 3 (2024): 45–58.

  9. ASHRAE. Proposed Addendum C to Thermal Guidelines, public-review draft, January 2025.

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