Refroidissement par Immersion Monophasique pour l'IA & le HPC
Le refroidissement par immersion s'est imposé comme la solution de refroidissement la plus efficace pour les secteurs opérant des serveurs haute performance générant d'importantes quantités de chaleur résiduelle.
Il en existe deux variantes : le refroidissement par immersion monophasique et le refroidissement par immersion biphasique. Cette page se concentre sur le refroidissement par immersion monophasique, son principe de fonctionnement, ses avantages clés et les infrastructures auxquelles il est le mieux adapté.
Comment fonctionne l'immersion monophasique ?
Le refroidissement par immersion monophasique consiste à plonger intégralement des serveurs dans un bac rempli d'un liquide diélectrique, un fluide non conducteur totalement sûr pour les composants électroniques, éliminant tout risque de court-circuit ou d'oxydation.
Deux types de fluides diélectriques peuvent être utilisés dans les systèmes monophasiques : les liquides à base d'hydrocarbures (similaires à l'huile minérale) et les huiles synthétiques. Contrairement au refroidissement biphasique, qui utilise un liquide fluorocarboné qui bout et subit un changement de phase, le fluide caloporteur d'un système monophasique reste à l'état liquide tout au long du processus de refroidissement.
La chaleur résiduelle est transférée directement des composants vers le fluide caloporteur. Ce dernier est ensuite pompé vers un échangeur thermique, où la chaleur est transmise à un circuit d'eau secondaire avant que le fluide refroidi ne soit renvoyé dans le bac d'immersion.
Le fluide diélectrique étant un bien meilleur conducteur thermique que l'air, le refroidissement par immersion monophasique est particulièrement adapté aux environnements de racks haute densité et reste plus économique que les solutions biphasiques.
Pourquoi choisir le refroidissement par immersion monophasique ?
Le refroidissement par immersion monophasique offre des avantages significatifs par rapport aux systèmes de refroidissement par air traditionnels, tant en termes de performances que de coût total de possession.
En éliminant les ventilateurs et l'infrastructure de refroidissement par air conventionnelle, il réduit la consommation énergétique, diminue les coûts opérationnels et crée un environnement de travail plus sûr et plus silencieux. Le fluide diélectrique utilisé est non toxique et ininflammable, agissant comme un suppresseur d'incendie naturel et rendant l'environnement datacenter intrinsèquement plus sûr.
Augmentation de la densité des baies
En réduisant considérablement la chaleur générée par composant, l'immersion monophasique permet de rapprocher davantage les composants serveurs les uns des autres.
Cela permet des conceptions de racks haute densité impossibles en air, maximisant la puissance de calcul par mètre carré de surface datacenter.
Réduction de la consommation d'énergie
Le refroidissement par immersion monophasique réduit l'empreinte énergétique d'un datacenter en éliminant ou en réduisant fortement le besoin en unités de refroidissement par air.
Les études estiment que l'immersion monophasique peut consommer jusqu'à 50 % moins d'énergie que les systèmes en air, se traduisant par une baisse des factures d'électricité et une empreinte carbone réduite.
Durée de vie des composants prolongée
Les composants durent plus longtemps grâce à l'élimination des variations de température et à la suppression des ventilateurs, qui peuvent provoquer des vibrations néfastes sur le long terme.
Cela réduit directement les coûts de remplacement du matériel et améliore le ROI de l'infrastructure.
Maintenance réduite
Le refroidissement par immersion monophasique ne nécessite ni CRACs, ni CRAHs, ni refroidisseurs, l'infrastructure complexe et coûteuse typique des datacenters refroidis par air.
Le résultat est une installation plus simple, plus fiable, qui exige une charge de maintenance nettement inférieure.
PUE de référence
SLe refroidissement par immersion monophasique atteint un PUE aussi bas que 1,03, contre environ 1,6 pour un datacenter refroidi par air standard.
Cela signifie que la quasi-totalité de l'énergie consommée est directement dédiée à l'alimentation des équipements informatiques, plutôt qu'à l'infrastructure de refroidissement.
TCO réduit
En éliminant les ventilateurs et l'infrastructure de refroidissement par air conventionnelle, le refroidissement par immersion monophasique réduit considérablement le coût total de possession, couvrant à la fois le CAPEX et l'OPEX sur toute la durée de vie du système.
Refroidissement par immersion monophasé : pour quels domaines d'application ?
HPC & IA / Entraînement de LLM
Le calcul haute performance et les charges de travail IA sont aujourd'hui les principaux moteurs de la demande en refroidissement par immersion monophasique.
L'entraînement de LLM, l'exécution de pipelines de deep learning et le fonctionnement de clusters GPU 24h/24 et 7j/7 génèrent une production thermique extrême et soutenue que le refroidissement par air conventionnel ne peut pas gérer efficacement.
Le refroidissement par immersion monophasique est la solution idéale pour les opérateurs d'infrastructure IA souhaitant maximiser la densité de calcul, réduire les coûts énergétiques et maintenir des conditions thermiques stables sur des charges de travail intensives en GPU, tout en conservant un PUE aussi bas que 1,03.
Services Financiers
Le secteur financier fait tourner certaines des charges de travail les plus intensives qui soient, algorithmes de trading haute fréquence, analyse des risques en temps réel, systèmes de détection de fraude et simulations Monte Carlo exigent tous une puissance de traitement soutenue avec une latence ultra-faible. Le moindre bridage thermique peut impacter les performances à un moment critique.
Le refroidissement par immersion monophasique élimine ce risque en maintenant des températures stables et homogènes sur l'ensemble des composants en permanence, garantissant des performances constantes et fiables.
Santé & Sciences
La santé et les sciences connaissent une profonde transformation numérique, portée par les diagnostics assistés par IA, le séquençage génomique, les pipelines de découverte de médicaments et l'analyse d'imagerie médicale à grande échelle.
Le refroidissement par immersion monophasique répond à ces exigences avec une stabilité thermique, une durée de vie prolongée des composants et un risque de défaillance matérielle réduit.
Son fluide diélectrique non toxique et ininflammable le rend par ailleurs intrinsèquement plus sûr pour les environnements sensibles.
Médias & Divertissement
L'industrie des médias et du divertissement s'articule désormais autour de la production de contenus 4K et 8K, du rendu d'effets visuels en temps réel, du streaming en direct à grande échelle et de la génération de contenus assistée par IA.
Ces charges de travail sont intensives en GPU, générant une chaleur importante sur de longs cycles de production ininterrompus.
Le refroidissement par immersion monophasique est parfaitement adapté pour gérer cette charge thermique soutenue, maintenant des températures stables sur les clusters GPU même sous des charges de travail lourdes et continues, éliminant le bridage thermique qui peut ralentir les temps de rendu ou perturber les pipelines de production en direct.
Serveurs Immersion 2CRSi
Nous concevons et assemblons des serveurs spécifiquement conçus pour les environnements de refroidissement par immersion monophasique. Notre gamme immersion-ready couvre les formats 19" et 21", offrant des configurations flexibles. Chaque système est construit et testé dans nos installations françaises, avec une maîtrise totale de la qualité des composants et de la chaîne d'approvisionnement."
Systèmes 21'' prêts pour l'immersion
Conçus pour les déploiements en bac d'immersion haute densité.
Systèmes 19''
prêts pour l'immersion
Compatibles avec les infrastructures de refroidissement par immersion standard.